[发明专利]一种水稻田土壤重金属钝化改良剂

说明书

本发明公开了一种水稻田土壤重金属钝化改良剂，其包括主剂和辅剂；主剂由天然沸石、天然石灰石及磷酸二氢钾盐组成；辅剂包括动物粪便、蛭石、腐熟剂及硅肥。该水稻田土壤重金属钝化改良剂可以有效提高土壤pH值并降低其变化率、降低土壤中活性态镉、砷含量和农作物中镉和砷的富集量，并提高土壤中有效磷含量及农作物对土壤硒的富集能力。

技术领域

本发明涉及一种土壤改良剂，特别涉及一种用于农田镉砷复合污染中/酸性土壤钝化改良剂，属于农田土壤环境修复技术领域。

背景技术

土壤作为人类生产、生活的根基，工矿冶炼厂的生产及废弃物堆放势必污染周边土壤，在受污染的土壤上进行农业生产活动势必形成食品安全问题；随着《全国土壤污染状况调查公报》及《土壤污染防治行动计划》的发布，土壤污染治理成为研究热点。目前，针对土壤重金属污染治理思路已由将重金属完全去除转变为实行基于风险控制的策略。

随着资源的大量开发利用，工业化的快速发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，含重金属的污染物通过多种途径进入环境，造成土壤，尤其是农田土壤重金属污染日益严重。据《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的点位超标率为16.1％，从土地类型看，耕地土壤点位超标率为19.4％；从污染类型看，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％，其中镉、砷污染物点位超标率分别为7.0％、2.7％。镉、砷均是环境中对植物和人体毒害较大的重金属元素。土壤中过量的镉会抑制植物的正常生长，并且通过食物链进入人体，除了会引起人体的急、慢性中毒外，还具有致癌作用。根据农业部稻米及制品质量监督检测部门对水稻安全普查结果显示，稻米的镉超标率超过了25％，一些污染地区的稻米中镉含量高达1.3mg/kg，严重超过了我国谷物中镉的最高许可含量0.3mg/kg。单质砷基本无毒，但砷化学性质较活泼，极易氧化，砷氧化物及砷酸盐毒性较大，三价砷毒性较五价砷强，砷可与细胞中含巯基的酶结合，抑制细胞氧化过程；还能麻痹血管运动中枢，使毛细血管麻痹、扩张及通透性增高。急性砷化物中毒多见于砷化物污染食品或饮水，误服或自杀。临床表现以“急性胃肠炎型”较多见。重症可出现休克，肝脏损害，甚至死于中毒性心肌损害。砷矿冶炼及三氧化二砷生产工人以及因大气、饮水长期受砷污染、或长期服用砷剂等，可发生慢性砷中毒。突出表现为皮肤色素沉着、角化过度或疣状增生，也可见白细胞减少或贫血。已公认长期接触砷化物可致皮肤癌和肺癌。目前我国土壤砷污染较为严重，这是由于土壤具有吸附、积累砷的能力。土壤内镉、砷元素的总含量称为全量，全量中能被植物吸收利用的部分称之为活性态或可提取态。目前来看，农田土壤重金属污染多为复合污染，且由于离子间的协同或拮抗作用，往往降低某种重金属可提取态离子含量后，会伴随其他重金属离子或无机离子含量升高，无法达到彻底降低土壤中可提取态重金属元素含量的目的。

现有的农田土壤重金属污染原位钝化技术以物理吸附、提高土壤pH值、改变土壤氧化还原条件或选培重金属低累积农作物为主流，但物理吸附稳定性较差，随时可能再次活化；提高pH值以大量施洒石灰石为主，南方地区多酸雨，需长期施洒石灰，会导致土壤板结等问题；其二是改变土壤氧化还原条件，保持田间常年淹水，使土壤环境为还原环境，降低镉等重金属活性，但此方式并不利于水稻的良好生长，而且还原条件下土壤中的Cr³⁺可能被还原为Cr⁶⁺，极大程度提高铬污染风险；选培重金属低累积农作物品种是较好方法，但目前仍处于品种培育试验阶段。

发明内容

针对现有技术中最常见的镉砷复合污染农田土壤修复存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种可以有效提高土壤pH值并降低其变化率、降低土壤中活性态镉、砷含量和农作物中镉和砷的富集量，并提高土壤中有效磷含量及农作物对土壤硒的富集能力的水稻田土壤重金属钝化改良剂。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种水稻田土壤重金属钝化改良剂，其包括主剂和辅剂；所述主剂由天然沸石、天然石灰石及磷酸二氢钾盐组成；所述辅剂包括动物粪便、蛭石、腐熟剂及硅肥；

优选的方案，所述主剂由以下质量份组分组成：天然沸石65～70份，天然石灰石25～28份，磷酸二氢钾盐2～5份。