[发明专利]一种降低油菜地土壤镉污染的复合钝化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种降低油菜地土壤镉污染的复合钝化剂及其制备方法和应用。本发明复合钝化剂由稻壳生物炭、腐殖质、石灰石、硫酸铵、纳米羟基磷灰石、海泡石和凹凸棒石制成。本发明还提供了一种所述复合钝化剂的制备方法和应用，所述复合钝化剂可以显著降低土壤中有效态镉含量和油菜地上部分和地下部分的镉含量，还能提高土壤pH值，能够用于治理广大重金属镉污染的油菜地土壤，使有机质含量大幅度提高，土壤理化性质明显改善。

技术领域

本发明属于生态修复技术领域，尤其涉及一种适用于降低油菜地土壤镉污染的复合钝化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业的发展，土壤重金属污染越来越严重。土壤重金属污染具有污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性强、无法被生物降解等特点。镉是农田土壤中存在的毒性较大且相对普遍的一种重金属元素，它可以沿着食物链传递进而危害人体健康。镉会使肾脏器官等发生病变，并影响人的正常活动。造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症。近年来，由于污灌、污泥农用和施用镉含量超标肥料等活动的影响，我国土壤镉污染形势日趋严峻。有调查表明，我国菜地土壤样本镉超标率高达24.1％。

现有技术中，对于重金属污染土壤的修复主要包括物理法(客土、换土法等)、化学法(电动修复法、可渗透反应墙法等)和生物法(植物修复、微生物修复法等)三大类修复方法，每种修复方法都有其优缺点。目前针对重金属复合污染的土壤修复方法大多集中在化学钝化法。目前的化学钝化剂主要包括无机钝化剂和有机钝化剂。其中，施用无机钝化剂可以大幅降低有效态重金属在土壤中的含量，但是大量施用会对土壤原有的理化性质造成巨大的影响；而施用有机钝化剂虽然也能够起到钝化重金属和改善土壤性质的双重作用，但是其钝化效果不够持久。因此本发明致力于寻找一种能够结合无机钝化剂和有机钝化剂优势的复合钝化剂。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种兼具有机钝化剂和无机钝化剂的复合钝化剂。此复合钝化剂既能达到钝化土壤中重金属的目的，又能达到改良土壤性质的目的，而且还可以规避无机钝化剂对土壤性质的破坏以及有机钝化剂钝化作用不持久的缺陷。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：一种降低油菜地土壤镉污染的复合钝化剂，由稻壳生物炭、腐殖质、石灰石、硫酸铵、纳米羟基磷灰石、海泡石和凹凸棒石制成。

上述的降低油菜地土壤镉污染的复合钝化剂，按重量百分比组成为：稻壳生物炭20％-40％、腐殖质20％-40％、石灰石15％-25％、硫酸铵5％-15％、纳米羟基磷灰石5％-16％、海泡石1％-10％、凹凸棒石1％-10％。

优选的，按重量百分比组成为：稻壳生物炭25％-40％、腐殖质25％-35％、石灰石18％-23％、硫酸铵5％-12％、纳米羟基磷灰石8％-14％、海泡石3％-8％、凹凸棒石3％-8％。

更优选的，按重量百分比组成为：稻壳生物炭25％-30％、腐殖质25％-30％、石灰石20％-22％、硫酸铵10％-12％、纳米羟基磷灰石10％-12％、海泡石4％-6％、凹凸棒石4％-6％。

更优选的，稻壳生物炭25％、腐殖质25％、石灰石20％、硫酸铵10％、纳米羟基磷灰石10％、海泡石5％、凹凸棒石5％。

一种降低油菜地土壤镉污染的复合钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)制备稻壳生物炭：将水稻稻壳在缺氧条件下，经500℃高温裂解2h，研磨，过100目筛网，取筛下物，备用；

2)按上述的降低油菜地土壤镉污染的复合钝化剂的配比备料；

3)将稻壳生物炭、腐殖质、石灰石、硫酸铵、纳米羟基磷灰石、海泡石和凹凸棒石混合均匀，研磨，干燥，先过40目筛网，取筛下物再过80目筛网，取筛下物，得复合钝化剂。