修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法及应用与流程

1.本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及污染土壤中重金属镉的处理，具体涉及一种修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法及应用，该吸附剂是以农林废弃物为原料制备的改性天然纤维素重金属吸附剂。

背景技术：

2.重金属离子对生物体具有毒性，随着人类活动的不断加剧，重金属在土壤中的富集速度加快。在我国南方耕地中，重金属镉(cd)是主要污染物，超标比重在1.72％～34.90％之间。镉有极强的主极化能力，具有毒性高，易迁移，难降解的特点，一旦进入食物链中就会在生物放大作用下威胁人类健康。肾脏是镉主要的蓄积部位和靶器官之一，长期摄入镉会破坏肾小管和肾小球的结构，影响维生素d3的活性，使骨骼代谢受阻，导致骨痛病。据统计，我国每年生产镉大米5.1

×

109kg，镉污染已经危及我国食品安全，急需采取措施开展镉污染土壤的修复治理。

3.土壤中包含土壤矿物、有机物、无机物、土壤生物和土壤，与污染水体不同，污染土壤中的矿物和大分子有机物对重金属都有较强的吸附性能，加之受到土壤修复成本及修复后的农田依旧还需保持生产能力的制约，修复污染土壤不能降低土壤肥力，也不能增加新的污染物，故从土壤中去除重金属污染物是困难的。目前土壤修复的方法主要分为物理法、化学法和生物法三种。其中物理法主要包括客土换土、电动力修复和土壤阻隔法。物理法经常应用在污染严重的场地，但修复成本高，耗费人力。据统计，日本花费了近4.62亿美元用于清洁导致“痛痛病”的镉污染土壤。在中国，采用物理法修复镉污染土壤是昂贵的，清洁1m2污染土壤大概需要120～180元；化学法主要为稳定化技术，化学法通常快速和高效，但该方法易破坏土壤结构，易造成二次污染，同时受到不同土壤类型的制约，这些稳定化技术虽然应用广泛，但土壤中暂时稳定的镉易因外界环境变化(如酸雨)被再次活化；生物法虽然具有环保、绿色的特点，易造成物种入侵，同时受到生长条件的限制，不利于快速修复污染严重的农田。纤维素广泛存在于自然界中，是自然界存在量最大的多糖物质，如树皮、木屑、果壳、果皮、秸秆、甘蔗渣等，农林废弃物作为农业和林业生产与加工过程中产生的副产物，产量巨大，具有可再生性、再生周期较短、可生物降解及环境友好等优点，种类丰富，是很有价值的生物吸附剂原材料。利用农林废弃物通过化学改性制作吸附剂，具有成本低，环境友好等特点，具有广阔的实际应用前景。酸性环境不仅会促进稻米中镉的增加，引起食品安全问题，还难以利用常规固化剂和石灰等进行土壤修复，因此研发制备一种廉价易得、环保高效的吸附剂并应用于实际修复中成为解决镉污染农田问题的关键。

4.综上所述，现有技术存在的问题是：

5.(1)使用农林废弃物中的天然纤维素进行化学改性，化学改性过程复杂，改性成本较高。

6.(2)制备过程多次使用强碱，或强氧化剂处理，对天然纤维素结构损害大，不利于

制备高性能的改性天然吸附剂。

7.(3)大量使用有机试剂提取材料中的非纤维素成分，或干燥时多采用冷冻干燥法，制备工艺复杂，成本偏高。

8.(4)重金属污染土壤的化学修复多使用土壤稳定化/钝化技术，该过程中并没有将土壤中的重金属污染物永久去除，随着环境的变化，土壤中被稳定化/钝化的重金属还会逐步释放到土壤中，重新污染土壤，存在污染风险。

9.(5)土壤淋洗活化的过程中，向土壤中加入的土壤淋洗剂/活化剂生物相容性小，难降解，容易改变土壤结构，降低土壤肥力，存在二次污染风险。

技术实现要素：

10.针对上述存在的问题，本发明提供了一种修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法及应用，包括以下步骤：

11.(1)将富含天然纤维素的农林废弃物清洗风干，研磨过筛，依次用无机/有机溶液去除农林废弃物中多余的糖分，并干燥；

12.(2)将干燥后的农林废弃物放入索氏提取器中，用正己烷/乙醇混合液浸提，以便去除农林废弃物中的木质素，获得纤维素，并干燥，索氏抽提可以节约有机溶剂使用量，将农林废弃物中的木质素充分去除；

13.(3)将干燥后的纤维素放入氢氧化钠溶液中丝光化，并将丝光化后的纤维素干燥，丝光化可以增加吸附剂的吸附性能，去除纤维素中的杂质成本，并增强纤维素的化学反应性能；

14.(4)将干燥后的丝光化纤维素与丁二酸酐在有机溶液中回流反应；反应完成后，依次用无机/有机溶液将纤维素洗涤至中性，干燥，并在干燥器中陈化过夜；

15.(5)将陈化后的纤维素与碳酸氢钠溶液反应，并依次用无机/有机溶液清洗，干燥后得到改性天然纤维素吸附剂。

16.优选地，所述步骤(1)中富含天然纤维素的农林废弃物主要有油菜杆、甘蔗渣、玉米秸秆、树叶、棉花、木屑、花生壳、橘皮等；过筛目数为60～100目；无机溶液为蒸馏水；有机溶液为乙醇；干燥方式为恒温烘干，烘干的温度为55

?

65℃。

17.进一步优选地，蒸馏水冲洗时间为1小时，乙醇冲洗次数为一次；更进一步，乙醇溶液的质量比为95％；

18.更进一步优选地，恒温烘干温度为60℃，在该温度条件下烘干，一方面不会破坏材料的结构，同时使材料变的膨胀疏松，有利于增加材料的吸附能力和化学反应能力。另一方面节约成本，便于材料的产品化推广。

19.优选地，所述步骤(2)中，正己烷/乙醇的体积比为1:(0.5

?

1.5)，索式提取时间为12～24小时，干燥方式为恒温烘干，烘干的温度为55

?

65℃；

20.进一步优选地，恒温烘干温度为60℃。

21.优选地，所述步骤(3)中，氢氧化钠的质量浓度为18

?

22％，丝光化时间为12

?

18小时，干燥方式为冷冻干燥。

22.更进一步优选地，丝光化时间优选为16小时。

23.优选地，所述步骤(4)中，有机溶液为吡啶，回流反应时间为20

?

28小时。

24.优选地，所述步骤(4)中，无机/有机溶液中，无机溶液为蒸馏水，有机溶液为丙酮，干燥方式为冷冻干燥，冷冻干燥可以保护反应产物的官能团，防止吸附剂损伤。

25.优选地，所述步骤(5)中，碳酸氢钠溶液为饱和碳酸氢钠溶液，无机/有机溶液中，无机溶液为蒸馏水，有机溶液为丙酮，干燥方式为冷冻干燥，冷冻干燥可以保护反应产物的官能团，防止吸附剂损伤。

26.进一步优选地，所述步骤(5)中，反应方式为搅拌，反应温度为20

?

28℃，反应时间为25

?

35分钟。

27.制备的改性天然纤维素吸附剂用于土壤重金属去镉时，向镉污染土壤中添加土壤活化剂，将土壤中的重金属镉活化出来，将改性天然纤维素吸附剂放入土壤溶液中，吸附重金属镉，去除土壤中的重金属镉，土壤活化剂为柠檬酸(ca)或羟基乙叉二膦酸(hedp)或聚天冬氨酸(pasp)

28.优选地，土壤活化剂为柠檬酸或羟基乙叉二膦酸或聚天冬氨酸(pasp)的浓度为18

?

22mmol/l。

29.进一步优选地，土壤活化剂浓度均为20mmol/l。

30.更进一步优选地，土壤活化剂优选为柠檬酸。

31.本发明具有以下有益效果：

32.1、本发明利用天然纤维素制备的高效改性吸附剂，将农业林业废弃物变废为宝，吸附污染土壤中的重金属镉，永久去除土壤中的重金属污染物，达到修复镉污染土壤的目的。

33.2、本发明在纤维素的提取过程中，采用的是热干(55

?

65℃)，条件温和，在该温度条件下烘干，一方面不会破坏材料的结构，同时使材料变的膨胀疏松，有利于增加材料的吸附能力和化学反应能力。另一方面节约成本，便于材料的产品化推广。同时采用索氏抽提法，该方法循环利用有机溶液，充分提取天然农林废弃物中的非纤维成分，操作简便，使用有机试剂量少，环境污染影响小，节约成本。

34.3、本发明使用氢氧化钠丝光化处理纤维素为一次丝光化，减少了强碱的使用，并有效的保护了纤维素的分子结构，有效增加了纤维素的吸附能力和化学反应性能。

35.4、本发明使用的优选地土壤活化剂为柠檬酸，柠檬酸作为三羧酸，是一种高效的重金属活化剂，同时柠檬酸易于被土壤中的微生物降解，为土壤中提供碳源，增加土壤肥力，有较好的环境安全性，无二次污染。与常见的土壤重金属活化剂乙二胺四乙酸(edta)不同，乙二胺四乙酸(edta)在土壤中的生物可降解性低，有二次污染的风险，同时乙二胺四乙酸(edta)对土壤活化能力很强，会导致土壤中的有益元素被活化，存在降低土壤肥力的风险。

36.5、本发明制备的改性天然纤维素吸附剂和土壤活化剂很好的组合使用，进一步，土壤活化剂为柠檬酸(ca)或羟基乙叉二膦酸(hedp)或聚天冬氨酸(pasp)。当土壤中的重金属通过络合作用被土壤活化剂活化成游离态络合物的时候，改性天然纤维素上的多个酯基官能团能够对为重金属镉的核外电子空轨道提供充足的孤对电子，形成螯合物，从而将活化后的重金属吸附到改性天然纤维素吸附剂中，达到永久去除土壤中重金属污染物的目的。

37.6、本发明制备的改性天然纤维素吸附剂含有多个极性亲水官能团，亲水性能好，

能够在土壤溶液中保持很好的分散性能，便于吸附剂与重金属污染物充分接触，从而充分吸附土壤溶液中的重金属污染物。其制备工艺简便，条件温和，原材料来源广泛，具有很强的吸附能力，在土壤污染防治方面具有较高的应用价值。

附图说明

38.构成本发明的一部分说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

39.图1是本发明一种修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备流程图；

40.图2是本发明实施例中天然纤维素

?

甘蔗渣改性前后的扫描电镜照片(改性前甘蔗渣scb(a)，丝光化后甘蔗渣mscb(b)，改性后甘蔗渣sa

?

mscb(c))；

41.图3是本发明实施例中天然纤维素

?

甘蔗渣改性前后的xrd谱图；

42.图4是本发明实施例中天然纤维素

?

甘蔗渣改性前后在不同的ph条件下对污染土壤中重金属镉的吸附率图；

43.图5是本发明实施例中天然纤维素

?

甘蔗渣改性后对污染土壤中重金属镉吸附的freundlich、langmuir吸附等温曲线图。

44.图6是本发明实施例中天然纤维素

?

甘蔗渣改性后对活化后污染土壤中重金属镉吸附图。

具体实施方式

45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。应当指出，以下详细描述都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

46.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限值根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非长下文另有明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件或它们的组合。

47.本发明公开一种修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，制备流程图如图1所示，包括如下步骤：

48.(1)将富含天然纤维素的农林废弃物清洗风干，研磨过筛，依次用无机/有机溶液去除农林废弃物中多余的糖分，并干燥；

49.(2)将干燥后的农林废弃物放入索氏提取器中，用正己烷/乙醇混合液浸提，以便去除农林废弃物中的木质素，获得纤维素，并干燥；

50.(3)将干燥后的纤维素放入氢氧化钠溶液中丝光化，并将丝光化后的纤维素干燥；

51.(4)将干燥后的丝光化纤维素与丁二酸酐在有机溶液(pyridine吡啶)中回流反应；反应完成后，依次用无机/有机溶液将纤维素洗涤至中性，干燥，并在干燥器中陈化过夜；

52.(5)将陈化后的纤维素与碳酸氢钠溶液反应，并依次用无机/有机溶液清洗，干燥后得到改性天然纤维素吸附剂。

53.(6)向镉污染土壤中添加土壤活化剂，将土壤中的重金属镉活化出来，将改性天然纤维素放入土壤溶液中，吸附重金属镉，永久去除土壤中的重金属镉。

54.实施例1

55.一种修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，制备流程图如图1所示，包括如下步骤：

56.步骤1、将废弃甘蔗洗净，切成小块，在60℃的鼓风干燥箱中风干，然后将风干后的甘蔗人为破碎成小块儿，并用榨汁机将甘蔗渣粉碎成粉末。粉末过筛(60～100目)，将过筛后的甘蔗渣用蒸馏水(60℃)持续搅拌1小时，去除甘蔗渣中的糖分。之后用95％的酒精冲洗，并在60℃下干燥。

57.步骤2、将干燥后的甘蔗渣放入索氏提取器中，用正己烷/乙醇(体积比为1∶1)混合液浸提24小时，以便去除甘蔗渣中的木质素。恒温干燥，将制备好的甘蔗渣(scb)保存在干燥器中。

58.步骤3、将制备好的甘蔗渣(scb)放入氢氧化钠(20wt％)溶液中持续搅拌16小时。之后用布氏漏斗将碱液与甘蔗渣分离，并用蒸馏水和丙酮将甘蔗渣洗涤至ph＝7，得到丝光化甘蔗渣(mscb)。将得到的丝光化甘蔗渣(mscb)冷冻干燥，保存在干燥器中。

59.步骤4、以质量份数计，将丝光化甘蔗渣(mscb)(5份)与丁二酸酐(25份)在50份的吡啶中回流反应24小时，反应完成后，将反应后的甘蔗渣用蒸馏水和丙酮洗涤至中性，冷冻干燥，在干燥器中陈化过夜。

60.步骤5、将陈化后的甘蔗渣放入锥形瓶中与饱和碳酸氢钠溶液反应，室温条件下(25℃)搅拌30分钟，然后用布氏漏斗分离，并用蒸馏水和丙酮清洗，干燥后得到丁二酸酐改性甘蔗渣吸附剂(sa

?

mscb)。

61.通过扫描电镜对改性前后甘蔗渣的形貌进行了观察，化学改性前后，甘蔗渣的sem图如图2所示。从图2a中可以看出，在20μm视域下，未改性的甘蔗渣(scb)结构完整，表面有规律的分布着一些细小孔洞。图2b所示，在1μm视域下，丝光化处理后的甘蔗渣(mscb)呈现出细密的结构特征，颗粒明显变得细小，表面变得平滑，说明氢氧化钠处理会对甘蔗渣形态结构的改变产生了很大的影响。在同样的视域下，图2c显示改性后的甘蔗渣(sa

?

mscb)由之前的细密平滑的结构变得粗糙，并有一些棒状颗粒出现，说明丁二酸酐改性对丝光化后甘蔗渣(mscb)的形态结构产生了影响。

62.从图3中可以看出，未改性的甘蔗渣(scb)表现出经典的纤维素特征衍射峰，即14.98

°

，16.48

°

，22.78

°

。当甘蔗渣用氢氧化钠丝光化处理后，得到的丝光化甘蔗渣(mscb)在22.78

°

处显示出比scb更强的衍射峰，这是由于氢氧化钠与蔗糖、半纤维素和木质素发生了水解反应，消耗了大量的蔗糖、半纤维素和木质素，让甘蔗渣中更多的纤维素暴露了出来。丁二酸酐改性后的甘蔗渣(sa

?

mscb)显示出明显的无定形态，说明丁二酸酐改性对mscb的形态结构产生了影响，同时可以观察到在布拉格角(2θ)5.92

°

处有一琥珀酸钠衍射峰，证明丁二酸酐与甘蔗渣发生了酯化反应，丁二酸酐改性成功地将双羧基官能团引入到了甘蔗渣中。

63.氢氧化钠一次丝光化和二次丝光化(步骤3重复2次)对纤维素的损害程度数据如表1所示，从表中可以看出，丝光化对天然纤维素都有不同程度的损伤，二次丝光化处理对纤维素的损伤较大，近损伤率达到了57％，是一次丝光化处理对纤维素损伤的两倍，对纤维

素结构破坏大，不利于后期纤维素的改性，故在本发明中采用一次丝光化处理，既减少了强碱的使用，又有效的保护了纤维素的分子结构，有效增加了纤维素的吸附能力和化学反应性能。

64.表1

[0065][0066]

供试土壤为一般土壤，将采集来的土壤背风阴干，过60

?

100目尼龙筛，使用浓度为20mmol/l的柠檬酸活化土壤，抽滤得到土壤溶液，加入适量氯化镉，使其土壤溶液中污染物重金属镉的含量为100mg/l，得到模拟污染土壤溶液。将100mg未改性甘蔗渣(scb)和丁二酸酐改性甘蔗渣(sa

?

scb)分别添加入100ml重金属镉浓度为100mg/l的模拟污染土壤溶液中。测定在不同ph条件下未改性甘蔗渣(scb)和丁二酸酐改性甘蔗渣(sa

?

scb)对模拟土壤溶液中镉的吸附量。从图4中可以看出，随着ph的增加，scb和sa

?

mscb对镉的吸附能力逐步提高，这是由于随着ph的增加，溶液中氢离子在吸附材料表面吸附层占据的吸附位点逐步减少的缘故，吸附剂上空余的吸附位点能够更多的吸附镉。同时也可观察到，整体而言，sa

?

mscb对镉的吸附率明显高于scb对镉的吸附率。sa

?

mscb能够在较宽的ph范围(ph为3～7)内对模拟污染土壤溶液中重金属镉表现出良好的吸附性能，对镉的平均吸附率为88.17％，相比之下scb在不同的ph条件下对镉的吸附能力波动明显，且吸附率偏低，平均吸附率为39.06％，不及sa

?

mscb对镉平均吸附率的一半。这也说明了随着琥珀酰官能团的成功引入，大大增强了甘蔗渣对镉的吸附性能。

[0067]

因南方土壤普遍成酸性，故在ph＝6.5条件下对比几种常见的吸附剂(改性甘蔗渣、多壁碳纳米管、聚氨酯泡沫、活性炭)对模拟污染土壤溶液中镉的吸附性能，分别称取100mg吸附剂100ml重金属镉浓度为100mg/l的模拟污染土壤溶液中，并设置一组对照组，恒温(25℃)振荡6小时，用火焰原子吸收光谱仪测试溶液中的镉浓度，数据如表2所示。从表1中可以看出，丁二酸酐改性甘蔗渣对模拟污染土壤溶液中镉的吸附性能远远优于其他的吸附剂，在ph＝6.5条件下对镉的吸附率为97.47％。同时，可以看出，虽然多壁碳纳米管对模拟污染土壤溶液中的镉也有较好的吸附能力，但该吸附剂成本高，制备工艺复杂，不利于大量推广应用。

[0068]

表2

[0069][0070][0071]

丁二酸酐改性甘蔗渣(sa

?

scb)对镉有较高的吸附容量，图5为sa

?

mscb在ph＝6.5，条件下拟合的langmuir和freundlich吸附等温曲线。通过拟合，langmuir的r

12

＝0.99大于freundlich的r

22

＝0.96，说明langmuir等温吸附速率方程能够较好的拟合sa

?

mscb吸附镉。通过计算，sa

?

mscb的饱和吸附量为160.23mg/g，具有较高的饱和吸附量，说明sa

?

mscb作为实际修复重金属镉污染土壤的吸附剂是可行的。

[0072]

供试土壤采于浙江省某地水稻田，土壤基本性质如表3所示。分别配制浓度为20mmol/l的柠檬酸(ca)、乙二胺四乙酸(edta)、谷氨酸n,n

?

二乙酸四钠(glda)、聚天冬氨酸(pasp)、羟基乙叉二膦酸(hedp)、甲基甘氨酸二乙酸(mgda)六种不同类型的土壤重金属活化液。接着分别移取50ml活化液与10g土壤混合，用10％的盐酸和0.5mol/l的氢氧化钠调节ph为6.5，每个样品设置三个重复样。最后在25℃下缓慢振荡(20rpm)24h，离心，经0.45μm水系滤头后，稀释适当倍数，用火焰原子吸收光谱仪测定滤液中镉浓度，计算活化液活化土壤中镉的含量。同样条件下，移取25ml不同活化剂活化的土壤滤液到50ml锥形瓶中，分别加入25mg sa

?

mscb到活化液中，25℃下缓慢振荡(20rpm)6h，过0.45μm水系滤头后上机测试活化液中剩余的镉浓度，计算sa

?

mscb对镉的吸附量。从图6中可以看出，6种活化剂对重金属污染土壤中镉的活化程度不同，大致可以分为三组，活化能力最低的为pasp，活化能力中等的为hedp和ca，活化能力较好的为glda、mgda和edta。本发明制备的sa

?

mscb可以有效吸附pasp、hedp、ca活化出的重金属，进一步的，sa

?

mscb和柠檬酸组合，可以吸附58％以上的活化镉，形成最佳组合，通过活化剂和sa

?

mscb匹配实验选择出了最佳土壤活化剂——柠檬酸(ca)，说明sa

?

mscb和ca联用有望用于实际镉污染农田的修复。

[0073]

表3

[0074][0075][0076]

a

可交换态。

b

碳酸盐结合态。

c

铁锰氧化物结合态。

d

有机物和硫化物结合态。

e

残余态。

[0077]

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。技术特征：

1.一种修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将富含天然纤维素的农林废弃物清洗风干，研磨过筛，依次用无机/有机溶液去除农林废弃物中多余的糖分，并干燥；（2）将干燥后的农林废弃物放入索氏提取器中，用正己烷/乙醇混合液浸提，获得纤维素，并干燥；（3）将干燥后的纤维素放入氢氧化钠溶液中丝光化，并将丝光化后的纤维素干燥；（4）将干燥后的丝光化纤维素与丁二酸酐在有机溶液中回流反应；反应完成后，依次用无机/有机溶液将纤维素洗涤至中性，干燥，并在干燥器中陈化过夜；（5）将陈化后的纤维素与碳酸氢钠溶液反应，并依次用无机/有机溶液清洗，干燥后得到改性天然纤维素吸附剂。2.根据权利要求1所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中富含天然纤维素的农林废弃物主要有油菜杆、甘蔗渣、玉米秸秆、树叶、棉花、木屑、花生壳、橘皮等；过筛目数为60~100目；无机溶液为蒸馏水；有机溶液为乙醇；干燥方式为恒温烘干，烘干的温度为55

?

65℃。3.根据权利要求1所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，正己烷/乙醇的体积比为1:（0.5

?

1.5），索式提取时间为12~24小时，干燥方式为恒温烘干，烘干的温度为55

?

65℃。4.根据权利要求1所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，氢氧化钠的质量浓度为18

?

22%，丝光化时间为12

?

18小时，干燥方式为冷冻干燥。5.根据权利要求1所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，有机溶液为吡啶，回流反应时间为20

?

28小时。6.根据权利要求1所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，无机/有机溶液中，无机溶液为蒸馏水，有机溶液为丙酮，干燥方式为冷冻干燥。7.根据权利要求1所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，碳酸氢钠溶液为饱和碳酸氢钠溶液，无机/有机溶液中，无机溶液为蒸馏水，有机溶液为丙酮，干燥方式为冷冻干燥。8.根据权利要求7所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，反应方式为搅拌，反应温度为20

?

28℃，反应时间为25

?

35分钟。9.权利要求1

?

8任意一项所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，制备的改性天然纤维素吸附剂用于土壤重金属去镉时，向镉污染土壤中添加土壤活化剂，将土壤中的重金属镉活化出来，将改性天然纤维素吸附剂放入土壤溶液中，吸附重金属镉，去除土壤中的重金属镉，土壤活化剂为柠檬酸（ca）或羟基乙叉二膦酸（hedp）或聚天冬氨酸（pasp）。10.根据权利要求9所述修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法，其特征在于，土壤活化剂为柠檬酸或羟基乙叉二膦酸或聚天冬氨酸（pasp）的浓度均为18

?

22mmol/l。

技术总结

本发明公开了一种修复镉污染土壤的改性天然纤维素吸附剂的制备方法及应用，将农林废弃物清洗，研磨；依次用无机/有机溶液去除农林废弃物中多余的糖分；将干燥后的农林废弃物索氏浸提，获得纤维素；然后将干燥后的纤维素放入氢氧化钠溶液中丝光化；接着将干燥后的丝光化纤维素与丁二酸酐在有机溶液中回流反应；反应完成后，洗涤至中性，干燥，陈化；将陈化后的纤维素与碳酸氢钠溶液反应，并依次清洗，干燥后得到改性天然纤维素吸附剂；向镉污染土壤中添加土壤活化剂，将土壤中的重金属镉活化出来，将改性天然纤维素放入土壤溶液中，吸附重金属镉。本发明利用天然纤维素制备的改性吸附剂，将农业林业废弃物变废为宝，吸附污染土壤中的重金属镉。中的重金属镉。中的重金属镉。

技术研发人员：郭科赶

受保护的技术使用者：长江生态环保集团有限公司

技术研发日：2021.09.30

技术公布日：2021/12/14