[发明专利]一种用于原位修复土壤重金属镉的钝化剂及修复方法

说明书

本发明公开了一种用于用于原位修复土壤重金属镉的钝化剂及修复方法，原料组成为生物炭、处理菌渣、改性海泡石。该钝化剂原材料来源充足，工艺流程满足企业生产要求，可保证该钝化剂的大量制备。同时，该钝化剂对抑制农田土壤重金属镉活性、降低农产品可食部分重金属镉含量具有显著效果，可大规模应用于中轻度镉污染农田原位钝化修复，对提升中轻度镉污染农田安全生产能力等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及农业环境污染防控与修复领域，具体涉及一种用于原位修复土壤重金属镉的钝化剂及修复方法。

背景技术

据2014年公布的《全国土壤污染状况调查公报》指出，我国大陆地区土壤污染物总超标率高达16.1％，耕地土壤点位超标率高达19.4％，且污染物类型主要为重金属。作物可吸收土壤中的重金属并转运至可食部位，继而通过食物链在人体中聚积，当聚积量超过安全阈值后，将对人体健康产生危害。由此可见，土壤重金属污染已成为当前制约农业安全生产的一大阻力。

耕地土壤重金属污染的严峻性也促进了土壤环境领域的科研工作者开展土壤重金属污染修复的研究中，当前已发展出较多的耕地土壤重金属污染修复技术，如换土法、重金属高富集植物提取法、原位钝化修复技术等。针对于耕地这类特殊的土地类型，其承载着粮食生产的重要角色，现实要求对面积巨大的中轻度重金属污染耕地采取经济、可同时兼顾修复与粮食生产的重金属修复模式，因此原位钝化技术是最符合中轻度重金属污染耕地的修复模式。

当前相关研究学者已经对多种潜在的重金属钝化剂原材料开展了相关研究，并取得了较大的突破性进展，已经发现了多种原材料对重金属具有钝化效果，这些钝化剂原材料往往通过沉淀/共沉淀、化学吸附、离子交换、有机络合、氧化还原等方式降低土壤重金属有效态活性，从而减少农作物对重金属的吸收。然而当前对土壤重金属钝化材料的研究还存在以下几点阻碍：一是当前的研究多集中于原始材料本身的钝化效果，虽已开发了部分改性材料并验证了其对重金属钝化效果高于原始材料，然而所应用的制备工艺尚停留于实验室的小规模开发，不适宜工厂化生产。其二是单一钝化方式对重金属离子的钝化效果有限，且当前的研究多集中于单一钝化材料，对多种功能互补的复合钝化材料开展的重金属钝化效果研究尚较少。其三是当前研究多集中于盆栽、模拟试验，大田试验效果尚比较缺乏，然而田间重金属土壤修复才是重金属钝化剂研发的初衷，甚至田间试验应作为检验钝化效果最重要的指标。

因此，目前已有的农田重金属污染修复技术存在制备工艺复杂、生产工序污染环境、不适用于工厂化生产、对重金属离子钝化效果有限等问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，本发明从钝化剂原材料筛选、改性钝化材料制备工艺技术制定、钝化剂原材料配比、钝化剂田间试验效果等部分逐步探索钝化剂组成、最佳配比与钝化效果，提供了一种用于原位修复土壤重金属镉的钝化剂，并同时提供了该钝化剂的修复方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于原位修复土壤重金属镉的钝化剂，由以下重量份数的原料混合制成：

生物炭1-5份、处理菌渣1-6份和改性海泡石1-10份。

进一步地，优选由以下重量份数的原料混合制成：

生物炭1-4份、处理菌渣1-6份和改性海泡石1-7份。

进一步地，优选由以下重量份数的原料混合制成：

生物炭1-3份、处理菌渣2-4份和改性海泡石2-6份.

进一步地，优选由以下重量份数的原料混合制成：

生物炭2份、处理菌渣3份和改性海泡石4份。