[发明专利]一种降低土壤有效态镉含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及修复治理土壤重金属污染技术领域，具体涉及一种降低土壤有效态镉含量的方法。

背景技术

目前，国内外修复治理土壤重金属污染主要有两种途径：一是改变重金属在土壤中的存在形态使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。围绕这两种途径，已提出各种物理修复、化学修复、生物修复和生态修复等治理方法。如：客土法、电化学法、淋洗法、植物修复、微生物修复和生态利用措施等。事实上，针对不同土壤重金属污染的特点，在选择适宜的修复治理方法过程中，土壤重金属污染的各种修复治理技术，都需要不可避免地解决如何突破降低修复成本和提高修复效率和两大瓶颈的问题，同时，还要接受如何避免二次污染环境风险的考验。物理化学钝化修复技术具有成本低、修复周期短、不影响正常农业生产的优点，已被广泛认可。目前在钝化修复技术的研究中，存在以下两点不足：

第一，钝化剂的投加量是按照受土壤重量的百分比来计算确定。由于钝化技术的原理是用钝化剂固定土壤活性态镉以降低其活性，而土壤有效态镉含量存在一定的差异，因此按照土重的百分比确定投加量的方法在技术推广中受到一定的制约。

第二，关于钝化剂的投加方式和后期运行维护以及投加次数等并没有详细、完整的阐述，没有系统的考察投加钝化剂对土壤理化性质的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降低土壤有效态镉含量的方法，具有成本低、操作简单、不影响农业生产、环境友好的优点，能有效治理大面积受镉污染的农田，降低农作物可吸收态的镉含量。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种降低土壤有效态镉含量的方法，向镉污染农田施加钝化剂60目海泡石粉，60目海泡石粉的投加量基于土壤有效态镉含量确定，在吸附试验的基础上确定吸附等温线方程，Q＝f(C_e)；土壤有效态镉含量初始值为C₀，设定钝化修复后土壤有效态镉含量的降低率e，据此确定土壤有效态镉含量终态值为C₀(1-e)；钝化终态时，用DTPA提取液提取土壤有效态镉，其提取液的镉含量为20C₀(1-e)，记为Ce；由Ce和吸附等温线方程，可求出Q；由耕作深度H、土壤容重R、土壤有效态镉含量的减少量ΔC，可计算出每亩污染农田的土壤有效态镉的总减少量667*H*R*ΔC；考虑到安全可靠的要求，对投加量进行修正，增加安全系数A设定为1.2-1.3，则每亩投加量为W＝A*667*H*R*ΔC/Q，具体的计算公式为：

W=A667HRC0(1-e)Q]]>

式中

W：钝化剂每亩投加量(kg/亩)

A：安全系数，取1.2-1.3

H：耕作层深度(m)，取0.15-0.2m

R：土壤容重，在实验室用环刀法测定，或根据经验来判断，含有机质多而结构好的土壤的容重在1.1-1.4×10³kg/m3

C₀：土壤钝化开始时有效态镉含量(mg/kg)，参照GB/T23739-2009土壤质量有效态铅和镉的测定方法

e：钝化结束时土壤有效态镉含量的降低率，投加过多容易降低土壤孔隙率，因此取40％-80％。

Q：60目海泡石粉在pH＝7.3(±0.1)，T＝25℃(±1℃)的吸附容量ug/g，如果与该条件的pH和温度有±10％以上差异，则应在实验室做吸附平衡曲线，确定其吸附等温式。

钝化剂60目海泡石粉的投加方式，包括以下步骤：

第一步：移除农田里的作物秸秆或粉碎农作物秸秆；

第二步：以人工方式或机械方式将钝化剂60目海泡石粉均匀的撒在土壤表面；

第三步：机械翻土混匀至少两遍，翻土深度15cm-20cm，投加时风力应小于2-3级或保证海泡石粉不被吹跑；