[发明专利]一种利用脱水污泥与生物炭复配钝化剂修复砷污染农田土壤的方法

说明书

本发明公开了一种利用脱水污泥与生物炭复配钝化剂修复砷污染农田土壤的方法，该方法包括以下步骤：将脱水污泥与生物炭复配钝化剂和砷污染农田土壤混合进行钝化，完成对砷污染农田土壤的修复，其中脱水污泥与生物炭复配钝化剂是由干化污泥和生物炭混合后制备得到。本发明方法，利用干化污泥和生物炭的复配进行钝化修复，能够实现砷污染修复和土壤质量改善的双赢，且不会影响农时耕作，同时对工艺控制要求不严，可操作性强，具有工艺简单、原料易得、成本低廉、修复效果好、易于推广等优点，有着较高的实用价值和较好的应用前景。

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复领域，涉及一种修复砷污染农田土壤的方法，具体涉及一种利用脱水污泥与生物炭复配钝化剂修复砷污染农田土壤的方法。

背景技术

农田砷污染问题已成为我国广泛关注的重大生态环境问题，这是因为砷(As)是一种有显著毒性的类金属，严重威胁农业环境生态安全和人类健康。特别是近年来多个地区发生的食物砷中毒事件，反映出农田土壤环境质量下降和污染问题日益加重，更是严重制约着我国现代农业可持续发展。因此，农田土壤砷污染修复刻不容缓。

农田土壤砷污染修复治理作为国内外的研究热点与难点，各个方向的修复技术不断得到开发，其中主要包括工程修复、钝化修复、农艺调控修复和生物修复四类，其中土壤钝化修复是通过加入钝化剂来降低土壤中砷的迁移和转化能力，起到吸附固定效果，且因为易于操作而被广泛应用。

砷污染土壤的钝化效果高度依赖于钝化剂的选择和添加比例。农田土壤的修复应同时不影响农田土壤的农作物种植，因此，要想实现土壤质量改善和土壤污染修复显著的共赢，对钝化剂的选择和添加比例提出了高要求、高标准。

目前适用于农田土壤砷污染修复的钝化剂主要有钙盐类、磷酸盐类、粘土矿物类、有机堆肥、城市污泥和生物炭等。由于生物炭具有孔隙度好、比表面积大、吸附能力强等特点，而且价格低廉，是一种理想的吸附重金属的材料，用作土壤的改良剂是一种不错的选择。污泥作为城市污水处理过程中衍生的副产品，具有量多和难以处理的特点，污泥成为污水处理厂的沉重负担。因此，使用污泥作为修复剂进行修复砷污染土壤不仅利用了污水处理厂衍生的污泥，而且还可以利用污泥中的生物能源改善了受污染土壤的重金属污染。近年来，国内外一些学者将污泥应用于重金属污染土壤的原位钝化修复，取得了良好的效果。然而，目前尚未有联合使用脱水污泥和生物炭钝化处理砷污染农田土壤的先例。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种工艺简单、原料易得、成本低廉、修复效果好、易于推广的利用脱水污泥与生物炭复配钝化剂修复砷污染农田土壤的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用脱水污泥与生物炭复配钝化剂修复砷污染农田土壤的方法，包括以下步骤：将脱水污泥与生物炭复配钝化剂和砷污染农田土壤混合进行钝化，完成对砷污染农田土壤的修复；所述脱水污泥与生物炭复配钝化剂是由干化污泥和生物炭混合后制备得到。

上述的方法，进一步改进的，所述干化污泥和生物炭的质量比为2～10∶1。

上述的方法，进一步改进的，所述干化污泥由以下方法制备得到：将脱水污泥在40℃～80℃下干燥1天～2天，研磨，过60目筛，得到干化污泥。

上述的方法，进一步改进的，所述生物炭由以下方法制备得到：将生物质在500℃下热解，研磨，过60目筛，得到生物炭。

上述的方法，进一步改进的，所述热解在氮气气氛下进行；所述生物质为水稻秸秆和/或木屑。

上述的方法，进一步改进的，所述脱水污泥与生物炭复配钝化剂的添加量按干化污泥或生物炭与砷污染农田土壤质量百分比计，所述干化污泥的添加量为砷污染农田土壤的5％～20％，所述生物炭的添加量为砷污染农田土壤的1％～5％。