[发明专利]降低酸性镉污染土壤镉生物有效性的土壤调理剂及对土壤进行改良的方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属污染土壤的治理及修复领域，尤其涉及一种土壤调理剂及其使用方法。

背景技术

重金属对人体健康产生的危害已越来越受到人们的关注，其中镉(Cd)位列联合国环境规划署提出的12种具有全球性意义的危险化学物质之首。镉是人体非必需元素，在人体中的半衰期达20～40年之久，可引发“骨痛病”、肾损害等(陈英旭，《环境学》，2005)。食物链成为重金属危害人类身体健康的首要途径，世界卫生组织(WHO)建议每天摄入的镉量不应超过68μg，而粮食镉污染导致人体日摄入量高于这一限值的风险极大。我国约有60％的人口以稻米为主食。有研究认为，水稻是吸镉能力最强的大宗谷类作物(Chaney R L，Reeves P G，Ryan J A，Simmons R W，Welch R M，Scott Angle J：“An improved understanding of soil Cd risk tohumans and low cost methods to phytoextract Cd from contaminated soils to prevent soil Cd risks”，《Biometals》，2004，17[5])。随着污染的加剧，稻米镉暴露的危害极大。20世纪90年代初，我国镉污染耕地面积已达1.3×10⁴hm²，涉及11个省市的25个地区，每年生产“镉米”5.0×10⁷kg(王凯荣：“我国农田镉污染现状及其治理利用对策”，《农业环境保护》，1997，16[6])。湖南是我国的农业大省和粮食主产区，素有“鱼米之乡”的美称，但长期以来受工业“三废”超标排放等因素影响，农产品产地污染相当严重，特别是近年来有色金属的开发利用加快，加之土壤重金属背景值偏高，土壤环境酸化等，局部的土壤重金属污染呈加重趋势。如地处湘江流域经济较为发达的长株潭地区，土壤镉的变异系数高达212％，已达到了严重污染的程度(龙永珍，戴塔根，邹海洋：“长沙、株洲、湘潭地区土壤重金属污染现状及评价”，《地球与环境》，2008，36[3])。重金属污染区尤以稻米镉超标问题突出，甚至出现“镉米”，其污染面之大、污染物含量之高，已严重影响了农产品质量安全和市场竞争力，威胁到人类身体健康。近年来，重金属污染事件屡有发生。据报道，湖南省株洲市天元区马家河镇1800多人的新马村，1100多名村民被诊断为镉超标，其中200多人被认定为严重超标。

在土壤——植物——人的特殊传递途径中，土壤间接起到了“污染源”的作用，而土壤一旦遭受重金属污染，将难以彻底清除，具有长期性和不可逆性。因此，如何有效地切断重金属传递的食物链途径，其污染土壤的治理是关键。目前的治理途径主要有两种：一种是将污染物清除，即去污染；另一种是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，从而降低污染物的移动性和生物可利用性。污染土壤的治理方法通常有生物修复、化学修复及工程措施等。工程治理措施往往因工程量大、费用高，并且有可能对土壤生态功能造成破坏而受到限制；生物修复虽然具有实施简单、无污染等优点，但短期内难以达到修复效果。考虑到现今的重金属污染土壤大多数处于中轻度污染水平，针对这一现状，采取快速有效的化学修复技术并结合农艺管理措施等，可以在确保粮食质量安全的前提下继续维持生产，这对于缓解我国当前的人口-耕地资源矛盾、保障粮食安全具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、见效快、环保安全的降低酸性重金属污染土壤镉生物有效性的土壤调理剂，还提供一种操作简单、使用方便、资源节约、环境友好的利用该土壤调理剂对污染土壤进行改良的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种降低酸性重金属污染土壤镉生物有效性的土壤调理剂，所述土壤调理剂包括赤泥和锌肥，所述赤泥和锌肥的质量比为(50～100)∶1。

上述的降低酸性重金属污染土壤镉生物有效性的土壤调理剂，所述赤泥的pH值优选控制在10.0以上且不超过12.5，所述赤泥中氧化钙的质量分数在2％以上，氧化硅的质量分数在3％以上，氧化铁的质量分数在5％以上。

上述的降低酸性重金属污染土壤镉生物有效性的土壤调理剂，所述锌肥优选为七水硫酸锌(工业级)。