[发明专利]土壤重金属钝化剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及土壤重金属钝化剂及其用途，属于土壤改良剂技术领域。

背景技术

环境重金属污染是当今国内外面临的重大环境问题。重金属中尤以汞、镉、铅、砷、铬对人类健康危害最大，常被称为“五毒元素”。重金属通过不同途径进入土壤环境，土壤中的重金属经过复杂的物理、化学反应，大部分以各种形态滞留在土壤中，同时重金属在作物可食部分积累并进入食物链循环，从而对人体健康构成威胁。此外，由于绝大多数重金属在土壤环境中不经历微生物或化学降解过程，因此，进入土壤的重金属可不断累积并最终产生污染危害，同时受污染的土壤还可通过渗漏、径流、扬尘等途径成为水体和大气重金属污染源。

目前，对于土壤重金属污染的治理途径主要有两种：(1)通过适当方法改变重金属在土壤中的存在形态，降低其在土壤中的迁移性和生物可利用性；(2)从土壤中移除重金属，使其存留浓度接近或达到背景值。围绕这两种治理途径，已相应地提出许多物理、化学和生物的治理方法。其中，通过施用适当的钝化剂以降低重金属在土壤中的生物有效性，从而减少植物对重金属的吸收和积累，这种治理方法由于成本低、效果显著，且易于实施而得到广泛应用。

钝化剂包括有机钝化剂和无机钝化剂。施用无机钝化剂能大幅度降低土壤中有效态重金属的含量,进而有效抑制植物体内含量,但大量施用无机钝化剂会对土壤的物理性质产生一定的影响，整体肥力水平也会下降，造成作物的减产。有机钝化剂兼具钝化重金属及改善土壤理化性质两种功能，但是却存在易分解，钝化作用不持久的缺点。

因此，亟需寻找一种兼具无机和有机钝化剂优点的复合重金属钝化剂。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供土壤重金属钝化剂。

本发明土壤重金属钝化剂，由以下重量份的组分组成，腐殖酸20～35份，巯基化合物30～50份，磷酸钙10～30份，壳聚糖3～10份。

进一步的，优选由以下重量份的组分组成：腐殖酸25～32份，巯基化合物38～48份，磷酸钙15～25份，壳聚糖4～8份。

更优选由以下重量份的组分组成：腐殖酸30份，巯基化合物45份，磷酸钙20份，壳聚糖5份。

其中，所述巯基化合物优选为巯基纤维素、菜籽粕、三巯基均三嗪中的至少一种。

本发明还提供本发明土壤重金属钝化剂在修复汞污染土壤中的应用。

进一步的，使用时，优选按照土壤质量的0.5～1％添加土壤重金属钝化剂。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明土壤重金属钝化剂能够有效降低土壤中重金属汞有效性，减少作物对汞的吸收、富集。

2)本发明土壤重金属钝化剂不会破坏土壤的物理性质和肥力水平，有少量的增产作用。

3)本发明土壤重金属钝化剂的制备方法简单，成本低廉。

4)本发明土壤重金属钝化剂对于其他重金属也有一定的修复效果，有助于减少其他重金属在植物体内的富集。

具体实施方式

本发明土壤重金属钝化剂，由以下重量份的组分组成，腐殖酸20～35份，巯基化合物30～50份，磷酸钙10～30份，壳聚糖3～10份。

进一步的，优选由以下重量份的组分组成：腐殖酸25～32份，巯基化合物38～48份，磷酸钙15～25份，壳聚糖4～8份。

更优选由以下重量份的组分组成：腐殖酸30份，巯基化合物45份，磷酸钙20份，壳聚糖5份。

其中，所述巯基化合物是指带有巯基的化合物，为了进一步提高修复效果，同时节约成本，巯基化合物优选为巯基纤维素、菜籽粕、三巯基均三嗪中的至少一种。所述菜籽粕为油菜籽榨油后的副产物，其粗蛋白含量在32％以上，粗纤维含量在12％以下。菜籽粕中不仅富含蛋白质、纤维素还含有氨基酸，氨基酸结构中含有巯基基团，经试验证明重金属钝化效果明显。

本发明土壤重金属钝化剂的制备方法为本领域常规的混合，将上述原料按比例混匀即得。

本发明还提供本发明土壤重金属钝化剂在修复汞污染土壤中的应用。

本发明土壤重金属钝化剂富含能够与重金属发生络合作用的巯基、氨基、羧基等功能基团，这些功能基团能够与土壤中的重金属离子发生螯合、络合反应，从而降低土壤中重金属的活性尤其对汞的作用效果最明显。在轻度重金属汞污染土壤上，按照土壤质量0.5～1％进行添加本发明土壤重金属钝化剂，能够有效降低土壤中重金属汞的有效性，减少作物对汞的吸收、富集。