專利名稱：一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有機污染土壤修復與控制領域，尤其涉及一種土壤有機污染物 的吸附-鎖定材料的制備方法。
背景技術：
隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，化肥、農(nóng)藥大量施用，工業(yè)廢水不斷侵襲農(nóng) 田，城市工業(yè)廢物和其他人工合成物質(zhì)不斷進入土壤，垃圾填埋滲漏，油井開 采和大氣沉降，造成土壤環(huán)境污染事故不斷發(fā)生。污染物進入土壤后，不僅影 響植物生長發(fā)育及土壤內(nèi)部生物群的變化與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，導致糧食產(chǎn)量和質(zhì)量 下降、土壤質(zhì)量退化；還會對地表水、地下水等造成次生污染。污染物可通過 土壤-植物系統(tǒng)，對農(nóng)產(chǎn)品安全構成嚴重威脅；經(jīng)食物鏈進入人體，危害人群健 康。與重金屬污染相比，土壤有機物污染日益突出。我國有機微污染(如PAHs、 PCBs、芳香硝基化合物)日趨嚴重，其中痕量的有機污染物常具高生物積累性、 "三致"效應，長期存在于土壤中而成為"定時炸彈"。如多環(huán)芳烴(PAHs)已成 為我國土壤環(huán)境中較為常見的一類重要有機污染物，污染濃度己從pg/kg量級上 升到mg/kg量級，其檢出率從不到20%上升到80%以上，由此導致我國主要農(nóng) 產(chǎn)品中PAHs的超標率達20。/。左右。全球特別是我國土地資源有限，糧食短缺， 即使在土壤有機污染地區(qū)仍需生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品，往往造成農(nóng)產(chǎn)品污染。有機污染物 污染物不僅使土壤退化，而且影響農(nóng)產(chǎn)品的安全，因此，保持土壤環(huán)境安全意 義重大。緩解和修復土壤污染是環(huán)境界和土壤界共同關注的關鍵科技問題。污 染土壤產(chǎn)生效應的緩解技術的主要原理是改變有機污染物的吸附-脫附行為，大 大降低其可移動性和生物有效性，強化吸附-老化機制，達到修復目的；其核心 問題是開發(fā)具有強的吸附-鎖定作用的環(huán)境友好吸附材料。但迄今沒有相關專利 報道。
我國生物質(zhì)資源豐富，農(nóng)林畜牧業(yè)產(chǎn)生的廢棄生物質(zhì)不僅污染環(huán)境、危害 人民群眾健康，而且造成大量資源浪費，己成為一種區(qū)域性公害，亟待解決。 研究表明，只需要經(jīng)過簡單處理，生物質(zhì)的吸附效果能顯著提高，可開發(fā)成強 的吸附-鎖定材料，用于緩解土壤有機污染，提高土壤肥力，生產(chǎn)安全農(nóng)產(chǎn)品， 實現(xiàn)廢棄物資源化，達到"以廢治廢"目標。該技術符合循環(huán)經(jīng)濟理念以及資 源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種土壤有機污染物的吸附-鎖 定材料的制備方法。
土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方法是以天然生物質(zhì)為原料，經(jīng)干
燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在 10-100%;通入氮氣30-120分鐘后，密閉反應釜，于100-30(TC溫度下，水解處理
1- 24小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩10-200目，則制得土 壤有機污染物的吸附-鎖定材料。
所述的天然生物質(zhì)為農(nóng)業(yè)、林業(yè)或畜牧業(yè)產(chǎn)生的生物質(zhì)廢棄物。生物質(zhì)的濕 度優(yōu)選保持為40-60%。水解處理溫度優(yōu)選為200-250°C。水解處理時間優(yōu)選為
2- 5小時。土壤為水稻土、潮土、黃土、沙土或紅壤，土壤中的有機碳含量小于 2.0%。有機污染物包括多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、有機氯農(nóng)藥、芳香硝基 類化合物或爆炸物。
本發(fā)明屬于廢棄天然有機生物質(zhì)的二次資源化，制備環(huán)境友好吸附劑；其顯 著優(yōu)點在于原料來源廣泛、價格低廉、無二次污染問題，制備方法簡便、綠色， 吸附劑具有優(yōu)越的吸附性能和環(huán)境友好特性，特別適合于用于吸附-鎖定土壤中 有機污染物。
具體實施例方式
本發(fā)明的原理為廢棄的生物質(zhì)為原料，通過高溫高壓處理，去除其中可溶 的極性組分，暴露出強的吸附點位和吸附相，形成不同性質(zhì)的多孔介質(zhì)，提高 生物質(zhì)的吸附-鎖定作用，應用于緩解有機物污染土壤的健康和生態(tài)風險。 實施例1
以農(nóng)業(yè)水稻秸稈為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入 蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在10%;通入氮氣30分鐘后，密閉反應釜，于IOO 'C溫度下，水解處理1小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩10 目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-1 。 實施例2
以農(nóng)業(yè)水稻秸稈為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入 蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在50%;通入氮氣60分鐘后，密閉反應釜，于300 'C溫度下，水解處理5小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩IOO 目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-2。 實施例3
以農(nóng)業(yè)水稻秸稈為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入
蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在100%;通入氮氣60分鐘后，密閉反應釜，于250 r溫度下，水解處理12小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩50 目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-3。 實施例4
以林業(yè)鋸末粉或樹皮為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中; 加入蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在40%;通入氮氣120分鐘后，密閉反應釜, 于150'C溫度下，水解處理2小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過 篩20目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-4。 實施例5
以林業(yè)鋸末粉或樹皮為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中; 加入蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在50%;通入氮氣90分鐘后，密閉反應釜，于 25(TC溫度下，水解處理5小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩 80目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-5。 實施例6
以林業(yè)鋸末粉或樹皮為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中; 加入蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在100%;通入氮氣60分鐘后，密閉反應釜, 于200'C溫度下，水解處理8小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過 篩50目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-6。 實施例7
以畜牧業(yè)糞便為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入蒸 餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在40%;通入氮氣120分鐘后，密閉反應釜，于150 'C溫度下，水解處理2小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩20 目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-7。 實施例8
以畜牧業(yè)糞便為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入蒸 餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在50%;通入氮氣卯分鐘后，密閉反應釜，于250'C 溫度下，水解處理5小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩80目， 則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-8。 實施例9
以畜牧業(yè)糞便為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入蒸 餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在100%;通入氮氣60分鐘后，密閉反應釜，于200 'C溫度下，水解處理8小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩50
目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料SS-9。 實施例10
取1-200噸吸附-鎖定材料(如SS-l SS-9)撒于1公頃有機物污染土壤中， 并對表層0-30cm土壤進行翻耕混合，經(jīng)老化后，截留固定土壤有機污染物，種 植農(nóng)作物生產(chǎn)安全農(nóng)產(chǎn)品。
權利要求
1.一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方法，其特征在于以天然生物質(zhì)為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在10-100％；通入氮氣30-120分鐘后，密閉反應釜，于100-300℃溫度下，水解處理1-24小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩10-200目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方 法，其特征在于所述的天然生物質(zhì)為農(nóng)業(yè)、林業(yè)或畜牧業(yè)產(chǎn)生的生物質(zhì)廢棄物。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方 法，其特征在于所述的生物質(zhì)的濕度保持為40-60%。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方 法，其特征在于所述的水解處理溫度為200-25(TC。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方 法，其特征在于所述的水解處理時間為2-5小時。
6. 根據(jù)權利要求1所述的一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方 法，其特征在于所述的土壤為水稻土、潮土、黃土、沙土或紅壤，土壤中的有 機碳含量小于2.0%。
7. 根據(jù)權利要求1所述的一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方 法，其特征在于所述的有機污染物包括多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、有機氯 農(nóng)藥、芳香硝基類化合物或爆炸物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種土壤有機污染物的吸附-鎖定材料的制備方法。以天然生物質(zhì)為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，投加到高溫高壓反應釜中；加入蒸餾水，使生物質(zhì)的濕度保持在10-100％；通入氮氣30-120分鐘后，密閉反應釜，于100-300℃溫度下，水解處理1-24小時；水解處理后的產(chǎn)物經(jīng)過濾、烘干、粉碎、過篩10-200目，則制得土壤有機污染物的吸附-鎖定材料。本發(fā)明屬于廢棄天然有機生物質(zhì)的二次資源化，制備環(huán)境友好吸附劑；其顯著優(yōu)點在于原料來源廣泛、價格低廉、無二次污染問題，制備方法簡便、綠色，吸附劑具有優(yōu)越的吸附性能和環(huán)境友好特性，特別適合于用于吸附-鎖定土壤中有機污染物。
文檔編號B09C1/00GK101372015SQ20081012119
公開日2009年2月25日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權日2008年10月20日
發(fā)明者王銀善, 陳寶梁 申請人:浙江大學