[发明专利]铜镉污染酸性土壤的修复综合调理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境技术领域,具体来说，涉及到铜镉污染酸性土壤的修复与改良。

背景技术

土壤重金属污染是全球环境面临的一个主要问题，随着工农业生产的发展，我国土壤重金属污染问题日益严重，严重危害农产品质量安全及人体健康。江西铜业集团贵溪冶炼厂是全球最大的单体铜冶炼企业，上个世纪80年代初，由于人们环境保护意识比较淡薄、环保措施没有及时到位，大量酸性废水和矿渣渗滤液通过污灌进入周边农田，导致了严重的Cu、Cd污染（土壤全Cu最高含量达3260mg/kg、全Cd含量最高达88.1mg/kg），严重影响了作物生长，轻者稻米Cd超标，严重者颗粒无收，植被难以成活。这里土壤不但Cu、Cd污染严重，还存在严重酸化现象（一般土壤pH<5.0）、结构差或基本无结构。目前还没有市售针对铜冶炼行业导致的Cu、Cd污染酸性土壤修复的综合调理剂。

我们在大量的前期试验基础上、结合承担国家重金属污染治理专项“江铜贵冶周边区域九牛岗土壤修复示范项目”工程实践中，研制生产针对我国典型的铜冶炼行业导致的Cu、Cd污染酸性土壤修复综合调理剂。

发明内容

本发提供一种利用牛粪、石灰石粉或碱渣、纳米羟基磷灰石生产铜镉污染酸性土壤修复综合调理剂及土壤修复方法。

本发明所说的土壤修复综合调理剂，pH>10，按重量计由以下组分构成：有机肥95-96%、石灰石粉或工业碱渣3-5%、纳米羟基磷灰石0.2-1.0%。

上述土壤修复综合调理剂通过以下方法制得：按有机肥95-96%、石灰石粉或碱渣3-5%、纳米羟基磷灰石0.2-1.0%的配方将各组分搅拌均匀、过5mm筛，得到铜镉污染的酸性土壤修复综合调理剂。

所述的有机肥利用牛粪（规模化猪场产生的猪粪由于本身含有较高的重金属最好不要用于污染土壤修复综合调理剂）、秸秆等好氧发酵堆制，在生产有机肥过程中不需要腐植酸调酸，保持有机肥原料呈碱性。如果碱性不强，适量添加石灰石粉或无污染的工业碱渣以增加pH，同时为了增强土壤修复调理剂对重金属的吸附能力添加适量的纳米羟基磷灰石。这样，将有机肥、石灰石粉或碱渣、纳米羟基磷灰石按照一定比较混匀，就得到铜镉污染的酸性土壤修复综合调理剂。这里有机肥的主要作用是改良土壤结构、协调土壤供肥保肥性能，同时提高土壤pH和对重金属的吸附能力；石灰石粉或工业碱渣的主要作用是增加pH,以减少重金属的有效性；纳米羟基磷灰石（由于纳米羟基磷灰石价格较高难以作为土壤修复剂单独大面积施用）的主要功能是增加土壤对重金属的吸附，减少土壤复酸条件下的重金属解吸。

经过工程实践表明，施用200-300kg/亩土壤修复综合调理剂后，土壤Cu、Cd有效性降低80%以上，土壤肥力显著提高，轻度污染土壤水稻单产增加40-50%、生产稻米符合国家食品卫生标准；严重污染土壤植被也能够快速恢复，生产能源植物或花卉苗木。经过1年多的实践，贵溪冶炼厂周边2000多亩污染土壤基本得到修复、改良。当然，由于周边有严重酸沉降等因素可能引起土壤复酸问题，土壤修复综合调理剂一般5-10年施用一次为好。

该土壤的修复综合调理剂将规模养殖粪污循环利用、价格低廉、施用方便，集污染土壤修复与改良于一体，克服了石灰石粉等材料难以撒施的困难、易导致土壤板结的缺点，且效果较好。

具体实施方式

实施例1：土壤修复综合调理剂制备

（1）、牛粪的堆制

牛粪（加10%粉碎的稻草）→调节含水量到40—50%→接入有机物料腐熟剂堆置→发热阶段（15-45℃）→高温阶段（60-70℃），每两天翻堆1次，共翻堆3次→降温至45℃→压实堆放→调节含水量小于20%，有机质大于30%，总养分（N+P₂O₅+K₂O）含量大于4％，pH值>8。

（2）、综合调理剂配方

有机肥95-96%、石灰石粉或碱渣3-5%，羟基磷灰石粉0.2-1.0%→搅拌均匀→过筛→得到铜镉污染的酸性土壤修复综合调理剂,pH>10。

实施例2：

（1）、施用方法

先翻耕土壤20cm以上、再撒施200-300kg/亩综合调理剂、最后进行旋耕使调理剂分布均匀，一般1周后可以正常播种或移栽农作物。对于苗木种植而言，除撒施外，也可以在树兜处集中穴施，注意与土壤混匀。

（2）施用效果