[发明专利]一种重金属活化剂及其在土壤联合修复中的应用

说明书

本发明提供一种重金属活化剂及其在土壤联合修复中的应用，制备步骤如下：（1）秸秆粉碎过筛，加入碱性溶液中，加热反应，完毕后过滤，取滤渣，用水冲洗至洗脱液呈中性，烘干得去木质素秸秆；（2）向去木质素秸秆中添加尿素，进行堆肥发酵，发酵腐熟后添加菜粕，添加功能菌剂，搅拌均匀后进行二次发酵，结束后即得秸秆生物有机肥；（3）向秸秆生物有机肥中添加有机酸混匀，制得重金属活化剂。该应用通过大豆和油菜的轮作联合种植，重金属活化剂对重金属的活化，尽可能的将土壤中重金属转化为有效态实现可持续吸收重金属，提高联合修复的效率，为重金属污染农田土壤修复提供一种易于实施、高效的联合修复方法。

技术领域

本发明涉及重金属污染农田修复技术领域，具体来说，涉及一种重金属活化剂及其在土壤联合修复中的应用。

背景技术

土壤是人类赖以生存的主要物质基础。随着工业化、城市化进程不断加快，土壤重金属污染日益严重，其中镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、汞(Hg)、砷(As)、镍(Ni)等是较常见的重金属污染。全世界平均每年排放Pb500万吨，Cu340万吨，Hg约1.5万吨，Mn1500万吨，Ni100万吨，这严重污染了环境。在我国，受重金属污染的农田土壤约2500万公顷，每年受重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过100亿元。

土壤重金属污染治理和恢复的难度大，并可经食物链层层富集传播直到人，严重影响人类健康。一旦重金属的消纳容量达到饱和，就会成为农业生产中的“定时炸弹”。重金属污染土壤修复现已成为世界性的难题。为实现可持续发展，改善人类生活，有效地去除土壤中重金属就成为当前一个十分迫切的任务。

现在重金属污染土壤的修复主要有工程治理修复、物理化学修复、化学修复、农业修复及生物修复五种方法。前四种方法是比较传统的治理方法，虽然在实际应用中取得了一定成效，但存在人力与财力耗费大，实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力降低等缺陷，不利于大规模的推广应用。

近年来生物修复技术治理土壤重金属污染成为主流，生物修复包括动物修复、植物修复和微生物修复。植物修复技术是一项既经济又环保的土壤重金属污染修复技术，富集植物应同时具备以下几个基本特征：植物吸收的重金属大部分分布在地上部，即具有较高的地上部/根浓度比率；体内某一元素浓度大于一定的临界值；在重金属污染土壤上能正常生长，不会出现重金属毒害现象。土壤中的重金属形态主要为有效态、弱酸提取态、有机结合态、铁锰氧化态与残渣态，当植物根际分泌各类有机酸等活性物质时，或者微生物活动产酸、降解有机质等，重金属缓慢释放，被植物吸收，但植物不会因重金属含量过高而受到伤害。

由于重金属污染农田土壤的修复难度大，设法降低污染土壤修复难度对污染农田土壤修复具有重要意义。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种重金属活化剂及其在土壤联合修复中的应用，该应用通过大豆和油菜的轮作联合种植，重金属活化剂对重金属的活化，尽可能的将土壤中重金属转化为有效态实现可持续吸收重金属，提高联合修复的效率，为重金属污染农田土壤修复提供一种易于实施、高效的联合修复方法。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供一种重金属活化剂的制备方法，具体步骤如下：

(1)秸秆粉碎过筛，加入碱性溶液中，加热反应，完毕后过滤，取滤渣，用水冲洗至洗脱液呈中性，烘干得去木质素秸秆；

(2)向去木质素秸秆中添加尿素，进行堆肥发酵，发酵腐熟后添加菜粕，添加功能菌剂，搅拌均匀后进行二次发酵，结束后即得秸秆生物有机肥；

(3)向秸秆生物有机肥中添加有机酸混匀，制得重金属活化剂。

进一步地，所述碱性溶液为NaOH溶液，其浓度为1％-10％。