用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111821946A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号202010678421.5(22)申请日2020.07.14(71)申请人江苏省地质工程勘察院地址210012江苏省南京市雨花台区安德门大街11号申请人东南大学(72)发明人周红卫张亚平陈振焱施春华郭华(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人朱少华(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C09K17/02(2006.01)B09C1/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法，其制备方法包括如下步骤：(1)将含有一定浓度重金属的修复植物收割，经过洗涤、烘干、破碎并过筛后得到生物质原材料；(2)将生物质置于氮气气氛下的管式炉中进行高温炭化，热解温度保持在400‑700℃，停留时间为1‑2h，冷却至室温，研磨，获得不同热解温度的修复植物生物炭；(3)取一定质量的修复植物生物炭平铺在约2mm在玻璃器皿中，将其置于250W的紫外灯下照射8‑24h；(4)照射结束后取出培养皿，获得改性修复植物生物炭。该方法制备得到的修复植物生物炭毒性浸出量低，具有环境可接受性，制备方法简单，改性后的生物炭有效抑制了土壤中重金属的有效性和迁移性，实现了危险废弃物的安全处置和资源化再利用的双重价值。CN111821946ACN111821946A权利要求书1/1页1.一种用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将含有一定浓度重金属的修复植物收割，经过洗涤、烘干、研磨并过筛后得到生物质原材料；(2)将生物质原材料置于氮气气氛下的管式炉中进行高温炭化，热解温度保持在400-700℃，停留时间为1-2h，冷却至室温，研磨，获得修复植物生物炭；(3)取一定质量的修复植物生物炭平铺在玻璃器皿中，将其置于紫外灯下照射8-24h；(4)照射结束后取出培养皿，冷却至室温，获得改性修复植物生物炭。2.根据权利要求1所述的用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中含有一定浓度重金属的植物为镉污染修复植物，且生物质原材料研磨后过50目标准筛。3.根据权利要求1或2所述的用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法，其特征在于：所述的土壤镉污染修复生物质原材料为油菜或黑麦草。4.根据权利要求3所述的用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的升温速率为20℃·min-1，氮气流速为0.5L·min-1,且生物炭研磨后过100目筛。5.根据权利要求3所述的用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的一定质量的修复植物生物炭按2mm的厚度平铺在培养皿中，培养皿放置在电热板上，使生物炭的温度保持在80℃。6.根据权利要求3所述的用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中培养皿与紫外灯间的辐射距离保持在40cm。7.一种用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭，其特征在于，所述的改性修复植物生物炭由上述权利要求1-6中任一项的方法制备而成。8.采用权利要求7所述的改性修复植物生物炭应用于重金属污染土壤的治理，其包括如下步骤：(1)按照土壤质量的0.2％-0.6％向重金属污染土壤中加入改性修复植物生物炭，生物炭与土壤表层充分混合；(2)定期对土壤进行浇水，使土壤水分保持在田间最大持水量的60％。9.根据权利要求8所述的改性修复植物生物炭应用于重金属污染土壤的治理，其中所述的重金属污染土壤为镉污染土壤。2CN111821946A说明书1/6页用于镉污染土壤修复的改性修复植物生物炭的制备方法技术领域[0001]本发明涉及环境保护的技术领域，特别涉及一种用于镉污染土壤修复后含有重金属镉的植物的处置，将其制备成修复植物生物炭及上述生物炭改性后再利用。背景技术[0002]土壤中的重金属污染已成为当前亟待解决的环境问题。土壤中积累的大量重金属主要是由人为活动引起的，例如采矿，废水和农药等。作为主要的重金属污染物之一，镉由于其极高的毒性和不可生物降解性，对整个农业生产的安全构成了严重的威胁。多项研究表明，土壤中过量镉的存在会对植物生长产生负面影响，包括褐斑，卷曲甚至叶片脱落。此外，食物(例如小麦和大米)中积累的镉同样会对人体健康产生重大影响，导致肺炎，高血压和骨质疏松症等多种疾病。因此，找到一种有效的方法来治理镉污染土壤已经刻不容缓。[0003]植物修复