一種分離水田有害重金屬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用解膠劑與聚合置換劑協(xié)同分離水田有害重金屬的方法，屬于農(nóng)業(yè)土壤修復技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代工業(yè)給人們帶來豐富物質(zhì)文化生活的同時，也給環(huán)境造成了重大的影響，屢見不鮮的群起中毒及公共衛(wèi)生事件均給人們的無序開發(fā)敲響了警鐘，典型的影響是；對我們?nèi)藗冑囈陨娴母仄渲亟饘傥廴疽呀?jīng)超過了國家的排放標準數(shù)十倍，有的甚至超過了2000倍，達到了觸目驚心的地步。目前治理耕地有害重金屬的方法有:一是采用石灰乳沉淀法，二是采用漂白粉氧化法，三是采用鋇鹽法，其結(jié)果是采用石灰乳沉淀法時，土壤中要增加新的氯離子，會形成新的絡離子導致沉淀部分溶解，不能達到消毒的預期效果；而采用漂白粉氧化法時，最終的結(jié)果也是生成氫氧化物的沉淀，同時還面臨著二次溶解的問題，應當指出，隨著羥基的沉淀，土壤中鈣離子的增加將激活土壤中的三氧化二鋁，使得作物過多的吸收鋁離子將形成新的生態(tài)災難，其它如采用鋇鹽法，由于鋇本身就是重金屬，更是增加了新的污染源。上述無論采用何種方法，其重金屬仍然殘留在土壤中。由于氣候耕作制度的多變性，其溶解性隨時隨地均可以改變，始終不能分離土壤中鉛、鎘、砷、鉻、汞等有害重金屬的污染，嚴重影響人們的身體健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種分離土壤有害重金屬的方法，用以充分分離出土壤中的有害重金屬，確保人們的身體健康。
[0004]為解決其技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種分離土壤有害重金屬的方法，該方法利用水田解膠劑先將土壤形成可以流動的膠體，再用聚合置換劑進行置換吸附，然后用分離系統(tǒng)分離出土壤中鉛、鎘、砷、鉻、汞有害重金屬，它的特點是:
1、所述水田解膠劑為:PC— 67，STPP, CMC、K20.nSi02、K2CO3或為其中的一種或多種組合；
2、所述.聚合置換劑為:PVC—1799，F(xiàn)e14O2(SO4)18.XH2O, KOH或為其中的一種或多種組合；
3、所述分離系統(tǒng)采用磁鐵或電磁鐵將有害重金屬吸附分離；
4、所述分離水田有害重金屬的方法包括如下步驟:
步聚一:取樣，將田間根據(jù)風向、水向、地勢、地形等確定幾個取樣點按相關(guān)標準取土壤樣本，并按相關(guān)規(guī)范制樣；
步驟二:分析，確定土壤的種類及其重金屬的類型吸量以便準確地配入解膠劑和聚合置換劑；主要檢測土壤中對作物有害的鉛、鎘、砷、汞、鉻離子的含量(土壤耕作層按20厘米計算)；
步驟三:浸泡，將田間的雜草除盡，然后將沒有重金屬污染的灌溉水注入田間使之水面能穩(wěn)定在3~6cm 2-3天，讓土壤充分的浸泡，方便后序作業(yè)形成穩(wěn)定的泥楽；
步驟四:活化，按步驟二確定的解膠劑的品種及其數(shù)量均勻地散入田間，一般地以耕作層20cm計算，然后用旋耕機旋耕，使得土壤泥漿處于穩(wěn)定的懸濁液；
步驟五:置換吸附，按步驟二所得的有毒的鎘、鉛、砷、汞、鉻等重金屬的總量的5~10倍均勻地將聚合置換劑散入田間；
步驟六:攪拌磁吸，用具備吸鐵氧體功能的旋耕機不停地在田間攪拌，使得聚合置換劑充分地與有害重金屬交換吸附，然后經(jīng)過磁體吸取，達到分離解毒的目的。
[0005]其中所述解膠劑和聚合置換劑為:
1.解膠劑，其主要成分是:PC— 67，STPP 或 CMC、K20.nSi02、K2CO3;
2.聚合置換劑，主要成分是:PVC—1799，F(xiàn)e14O2(SO4) 18.XH2O 或 KOH ；
該解膠劑和聚合置換劑作用機理如下:
一、解膠劑:
UPC-67主要針對當土壤中含有蒙脫石，解除它對重金屬的吸附，
2、STPP主要針對含鐵、錳較高的泥土的解膠，及形成緩沖溶液，
3、CMC、K20.nSi02、K2CO3主要是對土壤解膠及其乳化作用，
其含量的重量百分比為:PC-67:5%~10%, STPP:10%~20%, CMC、K20.nSi02、K2CO3:70%~85% ；
二、聚合置換劑:
1、PVA—1799主要是穩(wěn)定泥漿的作用，同時防止置換后的重金屬與鐵離子分離而沉淀，
2、Fe14O2(SO4)18.XH2O主要是與土壤中的鉛、鎘、砷、汞、鉻發(fā)生置換反應并能粘附在一起形成鐵氧體，
3、KOH主要是確保土壤中鐵離子達到3價而具有磁性；
其含量的重量百分比為:PVA—1799:10%~15%，KOH:10%~20%，F(xiàn)e14O2(SO4) 18.XH2O:70%~80%。
[0006]與現(xiàn)在技術(shù)相比，本發(fā)明可極大限度地消除水田中有害重金屬的來源，避免現(xiàn)有的石灰乳化法、漂白粉氧化法、鋇鹽法所形成的沉淀二次溶解的難題，確保農(nóng)產(chǎn)品的安全，有利于生態(tài)環(huán)境的平衡和人們的身體健康。
【具體實施方式】
[0007]以下通過實施例對本發(fā)明進一步說明:
實施例一:經(jīng)測定水田中含蒙脫石較少，其有害重金屬的總量為20ppm，則我們首先設計解膠劑的配比為:PC_67: STPP: CMC: K20.nSi02、K2C03=5: 10: 5: 70: 10，按耕作層20cm每畝土壤總量200噸，解膠劑按土壤的5%。施入田間，共計需解膠劑一噸，經(jīng)旋耕泥漿穩(wěn)定:P=1.75g/ml，V=40S ;再按 PVC-1799: KOH: Fe14O2 (SO4.) 18XH20=5: 15:80按有害重金屬總量的5倍配入聚合置換劑共20公斤施入田間，用旋耕機旋耕攪拌后，經(jīng)磁鐵或電磁鐵將有害重金屬吸附分離，然后將其集中處理或綜合利用。
[0008]實施例二:經(jīng)測定土壤中含蒙脫石較多，但不含錳紅，鈣鎂離子也偏少，其有害重金屬的總量為lOOppm，則我們首先設計解膠劑的配比為PC-67: STPP: CMC:K20.nSi02: K2CO3=1: 10: 10: 65: 5按3%。的比例配解膠劑600公斤撒入田間，經(jīng)旋耕泥漿穩(wěn)定:P=1.72g/ml，V=50s，再按 PVA-1799: KOH: Fe14O2(SO4)18^XH2O=1: 20:70按重金屬總量的6倍配入聚合置換劑共120公斤撒入田間，用旋耕機旋耕攪拌，經(jīng)磁鐵或電磁鐵將有害重金屬吸附分離，然后集中處理或綜合利用。
[0009]以上【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)進行了說明，但并不能以此來對本發(fā)明的保護范圍進行限制，但凡依照本發(fā)明之實質(zhì)所做的簡單改進、修飾或等效變換，都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種分離水田有害重金屬的方法，該方法利用水田解膠劑先將土壤形成可以流動的膠體，再用聚合置換劑進行置換吸附，然后用分離系統(tǒng)分離土壤中鉛、鎘、砷、鉻、汞有害重金屬，其特征在于:所述水田解膠劑為:PC-67，STPP, CMC，K20.nSi02, K2CO3，聚合置換劑PVA-1799，KOH，F(xiàn)e14O2 (SO4) 18.XH2O。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離水田有害重金屬的方法，其特征在于:所述水田解膠劑為:PC-67，STPP, CMC，K20.nS12,K2CO3 其中的一種或多種組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離水田有害重金屬的方法，其特征在于:所述聚合置換劑為:PVA-1799, KOH, Fe14O2 (SO4) 18.XH2O 其中的一種或多種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述分離水田有害重金屬的方法，其特征在于:所述分離系統(tǒng)采用磁鐵或電磁鐵將有害重金屬吸附分離。
5.一種權(quán)利要求1所述分離水田有害重金屬的方法，其特征在于:分離水田有害重金屬的方法包括如下步驟: 步聚一:取樣，將田間根據(jù)風向、水向、地勢、地形等確定幾個取樣點按相關(guān)標準取土壤樣本，并按相關(guān)規(guī)范制樣； 步驟二:分析，確定土壤的種類及其重金屬的類型吸量以便準確地配入解膠劑和聚合置換劑；主要檢測土壤中對作物有害的鉛、鎘、砷、汞、鉻離子的含量(土壤耕作層按20厘米計算)； 步驟三:浸泡，將田間的雜草除盡，然后將沒有重金屬污染的灌溉水注入田間使之水面能穩(wěn)定在3~6cm 2-3天，讓土壤充分的浸泡，方便后序作業(yè)形成穩(wěn)定的泥楽； 步驟四:活化，按步驟二確定的解膠劑的品種及其數(shù)量均勻地散入田間，一般地以耕作層20cm計算，然后用旋耕機旋耕，使得土壤泥漿處于穩(wěn)定的懸濁液； 步驟五:置換吸附，按步驟二所得的有毒的鎘、鉛、砷、汞、鉻等重金屬的總量的5~10倍均勻地將聚合置換劑散入田間； 步驟六:攪拌磁吸，用具備吸鐵氧體功能的旋耕機不停地在田間攪拌，使得聚合置換劑充分地與有毒重金屬交換吸附，然后經(jīng)過磁體吸取，達到分離解毒的目的。
【專利摘要】一種分離水田有害重金屬的方法，屬于農(nóng)業(yè)土壤修復技術(shù)領(lǐng)域。該方法利用水田解膠劑先將土壤形成可以流動的膠體，再用聚合置換劑進行置換吸附，然后用分離系統(tǒng)分離出土壤中鉛、鎘、砷、鉻、汞有害重金屬，其中所述水田解膠劑為：PC-67，STPP，CMC，K2O·nSiO2，K2CO3，聚合置換劑PVA—1799，KOH，F(xiàn)e14O2(SO4)18·XH2O。其分離方法包括如下步驟：取樣、分析、浸泡，活化、置換吸附和攪拌磁吸，從而達到修復被有害重金屬污染水田的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可極大限度地消除水田中有害重金屬的來源，避免現(xiàn)有的石灰乳化法、漂白粉氧化法、鋇鹽法所形成的沉淀二次溶解的難題，確保農(nóng)產(chǎn)品的安全，有利于生態(tài)環(huán)境的平衡和人們的身體健康。
【IPC分類】B09C1-08
【公開號】CN104772330
【申請?zhí)枴緾N201510186798
【發(fā)明人】雷志剛, 雷星宇
【申請人】雷志剛
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月18日