[发明专利]一种农田重金属污染土壤修复剂及其应用

说明书

本发明公开了一种农田重金属污染土壤修复剂及重金属污染农田土壤的原位修复方法，按重量份计，修复剂的原料配方包括硫化碱渣与酵母浸出物，所述硫化碱渣与酵母浸出物的质量比为2～10：1。本发明的原位修复方法，其包括(1)污染农田土壤翻耕；(2)向污染农田土壤中施撒如上所述的农田重金属污染土壤修复剂；(3)步骤(2)结束后进行养护。与现有的修复剂和修复方法相比，本发明具有明显的成本优势，采用的原材料均为工业生产废弃物，价格低廉，同时实现了固体废物的资源化利用，减小了对环境的压力，既高效又经济。

技术领域

本发明涉及一种专门针对被重金属污染的农田土壤的修复剂及修复方法。

背景技术

近年来，耕地污染防治尤其是重金属污染修复日益受到关注。农田土壤重金属污染主 要来自于大气沉降、含重金属的污水灌溉、含重金属农药与化肥的大量使用、污水处理厂 污泥排放及垃圾渗滤液等。土壤中重金属的活性及生态毒性受土壤pH的影响较大，在南 方酸性水稻区，如湖南、江西、湖北、四川、广西、云南、广东等地区，农田土壤重金属 镉污染超标现象较为普遍，稻米镉超标明显。

据统计我国受污染的耕地面积近2000万公顷，约占耕地面积的1/5，每年因 土壤污染而减少的粮食产量高达1000万吨，直接经济损失达100亿元，另外还 有1200万吨粮食，其污染物超标两者的直接经济损失达多200亿元。同时，重 金属污染物不能被化学或生物降解，易通过食物链在植物、动物和人体内积累， 毒性大，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。

目前，适用于农田土壤重金属污染修复的技术主要包括以下4种：(1)农 艺调控技术，主要通过水分管理、肥料运筹、耕作及轮作、土壤pH调节等措施 降低土壤中重金属有效性，降低其向农作物可食部位的迁移累积；(2)钝化修复 技术，主要是通过添加环境友好型钝化材料，利用钝化材料表面及内孔的吸附、 络合、沉淀、置换等作用，降低土壤中重金属离子的活性、迁移性及生物有效性； (3)植物修复技术，主要是利用筛选出的富集及超富集植物对土壤中重金属的吸 收提取，降低土壤中重金属的含量；(4)植物叶面阻隔技术，主要是通过在农 作物叶面喷施微量元素，抑制或拮抗农作物对土壤重金属元素的吸收累积。其中 钝化修复技术具有修复速率快、效果好、稳定性强、价格适中、操作简单等优点， 特别适用于大面积重金属污染农田土壤的修复治理，是目前国内研究最为活跃的 农田土壤重金属污染修复技术。

申请号为CN201510818835.2的专利公开了一种同时钝化农田土壤中镉、铅、 锌的重金属钝化剂及其制备方法，其中涉及一种同时钝化农田土壤中镉、铅、锌 的重金属钝化剂，原料组分及其重量百分比组成如下：风化煤15～25％、煅烧 粉15～30％、硫铁矿渣15～25％、活性炭10～15％、钙镁磷肥10～15％。该重 金属钝化剂的制备方法为：先将风化煤、活性炭与煅烧粉、硫铁矿渣混合，搅拌 均匀，再与钙镁磷肥混合，充分搅拌，混合均匀后，制得同时钝化农田土壤中镉、 铅、锌的重金属钝化剂。申请号为CN201610631573.3的专利公开了一种用于修 复农田重金属污染土壤的方法，方法步骤包括：(1)在重金属农田污染土壤中， 将浅层污染土壤与未受重金属污染的深层土壤进行清挖，分开暂存；(2)将浅层 污染土壤添加重金属钝化剂进行修复；(3)将步骤(2)修复后的达标土壤回填 至原未受重金属污染的深层土壤的位置，并对回填土壤压实，然后再将未受重金 属污染的深层土壤回填至达标土壤的上方；(4)对位于上方的未受重金属污染的 深层土壤进行改良，以适合农作物的种植。以上方法及修复剂的制备均较复杂。

随着对农田土壤重金属污染认识的深入以及对环境保护和人类健康要求的 提高，对农田土壤修复也就提出了更高的要求。单一修复技术很难对复合污染进 行理想的修复，因此如何将各种修复技术进行合理的结合，真正在土壤污染修复 方面取得突破性进展，成为未来的发展趋势。