[发明专利]农田土壤镉污染化学修复剂

说明书

农田土壤镉污染化学修复剂，由腐植酸10～30份，硫酸铵10～30份，磷酸二氢钾10～30份，柠檬酸10～15份，焦磷酸二氢二钠5～15份，生物表面活性剂5～10份，镉化学解毒剂5～10份，膨润土5～10份混合组成。将修复剂随土壤翻耕均匀施入土壤内，每亩施用量40～50kg，然后耙匀灌水。本发明修复剂通过活化作用、螯合作用和吸附作用，使土壤中的镉形成更加稳定且不易被植物吸收利用的螯合态，由小分子变为大分子，实现土壤中镉的钝化，降低其毒性，适合于石灰性农田土壤的镉污染化学修复。

技术领域

本发明属于土壤污染修复技术领域，涉及一种农田土壤重金属污染修复剂，特别是涉及一种石灰性农田土壤的重金属污染修复剂。

背景技术

土壤是农业生产的基础，然而随着国民经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，逐渐形成了土壤重金属污染。土壤重金属污染因其污染的隐蔽性、长期性和不可逆性而倍受世界关注，其不仅退化土壤肥力、降低作物产量和品质，而且可引发农产品污染和水资源污染，并通过食物链危害人类的生命和健康。

农田重金属污染的治理方法主要有物理治理法、生物治理法和化学治理法等。物理治理法包括客土法、换土法、翻土法或对土壤进行热处理、电解等办法，这些方法治理费用高，实施复杂，而且常常导致土壤结构破坏、生物活性下降和肥力退化等。生物治理法是利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染，修复费用低，但修复速度慢，且具有专一性，修复效率低。化学治理法是利用化学物质来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率，从而达到污染土壤的治理和修复，包括淋洗法、施用改良剂法等。化学淋洗法成本低、处理量大，但会导致土壤结构破坏，土壤养分流失及地下水污染。化学改良剂法是通过添加某些修复剂进行离子交换、吸附、沉淀等钝化作用，以改变重金属在土壤中的存在形态，降低重金属在土壤中的移动性及生物有效性。化学修复剂法因取材方便，适用范围广等点，具有较好的应用前景。

镉是环境中毒性最强的重金属元素之一，具有生物迁移性强、极易被植物吸收和积累的特点，对动植物和人体均可产生毒害作用，严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病。农田土壤镉污染的来源主要为：1）气溶胶沉降：颗粒较小的金属气溶胶可以通过气流在一定范围内输送，并沉降下来；2）污水灌溉：灌溉水重金属超标，而作物对重金属有几百倍的浓缩作用；3）污泥堆肥及化肥带来的污染：肥料本身含有一定的镉，数年的施用可能带来重金属的累积。

利用化学修复方法治理土壤镉污染已有报道，但基本上是以南方酸性土壤为主，化学改良材料主要是石灰和磷酸盐物质，固定机理主要是化学沉淀。CN 103275725A公开了一种用于镉与铅污染土壤修复的化学固定剂，成分包括钛白粉废渣、磷酸盐、氧化剂等，对镉的修复专一性不强，而且容易沉淀土壤中的有益微量元素。CN 103146390A公开了一种控制菜地Cd污染的钝化剂，包括腐熟的花生麸、石灰、腐植酸铵等，主要用于南方酸性土壤镉污染的化学修复，不适合石灰性土壤。另外，还有一部分技术主要是利用矿物材料对土壤中的镉进行吸附，将其固定在土壤内，降低植物吸收镉的比例。如CN 105131961A公开了一种镉污染土壤改良剂，内含农用硝酸稀土、催化剂废剂、麦饭石、腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石等组分，该改良剂在不同土壤质地下效果不同，修复效果不稳定。CN105037036 A公开了一种修复镉污染土壤的复混缓释肥，包括氮磷钾营养组分以及适合配比的农用硝酸稀土、催化剂废剂、聚羟基烷酸酯、腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石等组分，主要应用于南方酸性土壤，在北方石灰性土壤上效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合于石灰性农田土壤的镉污染化学修复剂，以实现石灰性土壤中镉的钝化，降低其毒性。

本发明针对北方石灰性土壤特点和农田土壤镉分布特征，使用化学活化剂、化学螯合剂、化学解毒剂、生物表面活性剂和吸附剂组合形成农田土壤镉污染化学修复剂，通过活化作用、螯合作用和吸附作用，使土壤中的镉形成更加稳定且不易被植物吸收利用的螯合态，由小分子变为大分子，达到修复土壤镉污染的目的。