[发明专利]一种用于治理矿山土壤污染的组合物及其修复矿山土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于矿山土壤污染治理领域，涉及利用经粉碎后的农作物秸秆及其衍生物对矿山土壤中重金属的去除、土壤酸性的降低以及土壤肥力的提高，是一种廉价、高效、无二次污染的土壤治理技术，具体涉及一种用于治理矿山土壤污染的组合物及其使用方法和用途。

背景技术

近年来南方地区大量开采金属矿，矿山开采污染环境的问题已引起人们的关注。采矿活动导致矿区重金属污染(表层土壤、地表水、地下水)、土壤酸化、农作物减产和品质下降，直接危及到人体健康和矿业的可持续发展。

矿山土壤修复的方法一般分为物理修复法，化学修复法和生物修复方法。

物理修复主要包括改土法，电动修复法。改土法具有彻底稳定的优点，但实施工程量大，投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降。电动修复法对大规模污染土壤的就地修复仍不完整，以有机结合态和残留态存在的重金属较难除去。

化学修复法有土壤淋洗法和使用化学改良剂等方法。土壤淋洗技术投资大，淋洗液的使用也易造成地下水污染，土壤养分流失，土壤变性等问题。

植物修复实施简便，对环境干扰小，但存在植株生长缓慢，效率低，修复时间长，不能治理复合污染土壤和降低土壤酸性等问题。

另一方面，农作物秸秆是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。我国作为农业大国,也是秸秆生产大国，每年可生产秸秆7亿多吨，约占全世界秸秆总量的20%~30%。秸秆综合利用一般为肥料、饲料、燃料、工业原料四个方面，其中直接用作生活燃料的部分秸秆约占总量的20%，用作肥料直接还田的部分秸秆约占总量的15%，用作于饲料的秸秆量约占总量的15%，用作工业原料的秸秆量约占总量的2%，而废弃或露天焚烧的部分秸秆约占总量的33%。尽管现在已有大量秸秆用于还田、饲料和工业原料以及农民生活燃料等方面，但仍有超过2亿吨的秸秆直接在田间焚烧。露天焚烧是目前解决秸秆去向的主要途径,但其热利用率低，造成了生物质能源的极大浪费，又带来严重的社会问题,如大气污染、火灾、高速公路被迫关闭、飞机停飞等问题。据有关资料显示每年由于焚烧秸秆造成飞机延误1000多起，公路交通事故5000多起。秸秆焚烧带来的大气污染和消防安全问题危害极大，严重影响交通和人民群众的健康。

申请号为200910304653.8的专利公开了一种修复矿山土壤及污泥的方法，该方法是将锦葵种植于重金属污染的矿山土壤或污泥中，利用锦葵对镉、铅等重金属的富集特性，可吸收积累镉、铅等重金属，并将其大部分转运到地上部分，以达到修复矿山土壤和污泥重金属污染的目的。但是锦葵修复周期较长，而且目前没有很好的处理富集重金属植物的方法，富集植物的处理易产生二次污染。

申请号为201310178874.1的专利公开了一种稻壳炭改良酸性土壤的方法，能增加土壤碳贮存，提高土壤有效钾含量，增加土壤中镁、锰等微量元素含量，提高土壤的pH值，并且在一定程度上降低了重金属铅的有效性。所述方法为：第一步，稻壳炭的获取：稻壳在流化床反应器中快速热裂解制得；第二步，土壤为0～20cm的表层酸性土；第三步，稻壳炭与土壤机械性混匀，其中稻壳炭的添加量为大于1%且小于等于4%；第四步，保持土壤水分为最大持水量的50～75%。该方法需所述制备稻壳炭裂解温度为500～550℃，能耗太高，大大增加治理的成本。

申请号为201210485701.X的专利公开了一种秸秆肥，该产品用于土壤为农作物提供营养并可改良土壤，提高土壤肥力。秸秆采用高温高压爆碎工艺处理，使秸秆在压力0.5～2.0MPa下，在一定时间内充分破碎和腐熟，所用原材料包括各种作物的秸秆及各种化肥，如尿素、氯化钾、过磷酸钙、硫酸铵、硫酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二铵、磷酸一铵等等。但是该方法制备比较复杂，不适合大面积的推广应用。

现有的矿山土壤修复技术无论是物理修复、化学修复，或是植物修复均存在一定的弊端，物理修复工程量大，耗费人力、物力、财力；化学修复中所使用的各种化学试剂施加到土壤中易产生二次污染；植物修复修复周期长，而且富集了重金属的植物没有很好的处理方式。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种既能降低矿山土壤重金属生物有效性，降低污染土壤酸性，还能同时提高土壤肥力，并且又不产生二次污染，变废为宝，为农作物秸秆等农业废弃物的资源化利用的一种用于治理矿山土壤污染的组合物及其修复矿山土壤的方法。

本发明的技术方案：