[发明专利]一种降低土壤中游离重金属离子含量的腐植酸制剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及环保和农业技术领域，特别是涉及一种降低土壤（含矿山尾矿堆场、工矿厂区）中游离重金属离子含量的腐植酸制剂及其应用。

背景技术

土壤是人类生产活动的重要物质基础，是不可缺少、难以再生的自然资源，其管理使用的好坏直接决定着社会经济发展的成败和人类文明的兴衰。我国土壤重金属污染的形势异常严峻，表现出污染源头多、污染面积大，污染程度严重的污染特征。并且流域性和区域性土壤重金属污染的规模加速扩大。松花江流域、长江流域、珠江流域都出现了以Cd、Hg、 Pb为主要污染物的贯穿全流域的污染现象。1980年全国受污染的农田面积为267万公顷，1988年达到670万公顷，1998年全国受污染的农田面积己经高达2000万公顷，当前的污染农田面积大约为2500万公顷，占全国耕地面积的五分之一。由重金属污染而引起的粮食减产达到1000万吨，并造成1200万吨以上的粮食被重金属污染，直接经济损失高达200多亿元。据农业部进行的全国污水灌溉区调查显示，在约140万公顷的污水灌溉区中，遭受重金属污染的土壤面积占污灌区的64. 8%。

土壤重金属的污染来源主要包括工业活动中的矿山开采、金属冶炼和固体废物不合理的处理处置等；含有的 Cd、Cr、Pb、Cu、As 等重金属，通过各种途径迁移、扩散进入土壤。同时进入到大气和水环境中的重金属也会通过大气干湿沉降、污水灌溉等途径进入土壤并不断富集，是土壤重金属重度污染的最主要原因。研究表明，在我国温带气候条件下，Cd在土壤中的驻留时间为75-380年，Hg为500-1000年，Pb、Ni和Cu为1000-3000年。累积在土壤中的重金属会破坏土壤固有的微生物群落结构，抑制微生物对土壤的作用，导致土壤环境质量改变，土壤肥力下降；高浓度的重金属会与土壤中酶配位结合，抑制土壤酶的活性；土壤中的重金属还可以通过食物链在生物体内不断富集放大，最终进入处于食物链顶端的人体，对人类生命健康构成严重威胁。由于重金属的致病作用是一个缓慢的过程，往往不容易察觉，具有很大的隐蔽性。研究表明，摄入人体的重金属会导致诸如贫血、神经功能障碍、肝功能异常、肠胃病变等很多生理疾病，甚至有些重金属在体内还会损伤人体DNA，导致生育能力下降并诱发癌症。

土壤污染对我国粮食安全和人民健康带来了严重的威胁，2000年农业部对14个省的省会城市蔬菜样品进行监测，结果表明这些省会城市所供应的蔬菜中重金属超标率高达23. 5% 0 2004年中国科学院发布的咨询报告显示，在杭州重金属污染地区，稻米中Cd、Pb的超标率分别达到92%和28%，其中Cd的超标率最高超到国家卫生标准15倍，广东省东莞和顺德等地区水稻重金属超标率高达83%，最高超标91倍，出现了严重的“镉大米”。

2008年，中国环境保护部发布《关于加强土壤污染防治工作的意见》，提出了强化土壤污染防治工作的措施；2011年3月，国务院正式批复了国家环保部提出的《重金属污染综合防治十二五规划》:土壤重金属污染防治工作成为当前环境保护中亟待解决的重大问题，关系到国计民生和人民的生命健康。

我国目前所执行的《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)，在土壤重金属污染防治中发挥了积极作用，但由于研究水平和数据资料积累等因素的限制，主要以土壤重金属全量为依据，没有充分考虑土壤类型、作物类型、耕作制度和农艺管理措施的多样性和差异性；忽视了农产品安全与土壤污染之间并非“直接”和“线性”的关系，因此，出现“土壤重金属含量不超标，但农作物重金属含量超标”；或“土壤重金属含量超标，但农作物中的重金属含量不超标”的情况，不能满足我国农产品安全生产的需要，其科学性和可操作性亟待改进和完善。

在我国土壤修复技术研究虽已开展多年，但由于土壤重金属污染具有隐蔽性、难降解性、生物积累性等特点，治理难度大、成本高。纵观已有的研究成果，多数只限于实验室水平或田间小试阶段，达到现场大规模应用和商业化推广的成套技术不多。目前的各种物理修复、化学修复和生物修复方法虽然不少，大多是对人为制备的重金属污染土壤进行模拟研究，其结果与实际情况有较大差异，而针对实际污染土壤的工作也很少开展对不同污染来源重金属土壤环境行为的比较研究。而且大多只是针对某一类型重金属污染，能同时有效修复多种重金属污染土壤的方法鲜有报道，而污染区尤其是矿山开发导致的污染往往是多种重金属元素的复合污染，同时不同污染源引起的土壤重金属污染由于污染源的矿物组成、重金属进入到土壤中的化学形态以及重金属暴露时间存在差异，可能会造成不同的环境效应和环境风险。