[发明专利]一种原位修复土壤重金属污染的稳定剂及其应用

说明书

本发明涉及原位修复土壤重金属污染的稳定剂及其应用，可有效解决土壤重金属污染的问题，其解决的技术方案是，该稳定剂是由以下重量份数计的原料：改性食用菌菌渣生物炭粉15～25份、牛粪生物炭粉20～30份、蒙脱石粉5～10份、石灰粉10～15份和磷矿石粉10～20份混合均匀制成；本发明原料丰富，成本低廉，实现对重金属污染土壤的原位稳定化修复，保证作物安全，提高土壤保水保肥能力，提高土壤微生物活性，增加土壤营养，改善土壤性质，增加土壤微生物多样性，对农田重金属污染修复和农业发展有着重要的意义和迫切性。

技术领域

本发明涉及污染土壤修复，特别是一种原位修复土壤重金属污染的稳定剂及其应用。

背景技术

近年来，随着城市化、工业化进程加快及农业集约化发展，我国土壤重金属污染日益加剧。2014年我国环境保护部和国土资源部公布的《全国土壤污染状况调查公报》指出，全国土壤总的超标率为16.1%，污染类型以无机型为主，其中镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。农田重金属污染危害巨大，首先，土壤中重金属元素超标会导致农产品产量和品质下降，从而造成严重的经济损失；其次，重金属元素还会通过食物链进入人体，危害人类健康及生命安全；最后，重金属污染区域如果不及时治理，其本身可能成为污染源，对周边区域造成进一步污染，使得重金属污染范围扩大化。农田重金属污染引发了农产品安全、人体健康、农田资源紧张、绿色贸易壁垒等一系列问题，重金属污染土壤修复问题越来越受到人们的关注。

土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性等特点，治理和修复难度很大。重金属污染土壤修复技术主要包括：物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术和农业调控技术等。稳定化修复技术是化学修复技术中的一种，是从改变污染物的有效性出发，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式。稳定化技术以其简单、快速、高效的优点而被广泛运用。土壤重金属污染稳定化修复技术中常用的稳定剂有黏土矿物、磷酸盐、有机肥等材料，常规的、单一的稳定剂长期使用后，易造成土壤板结、土壤团粒结构破坏，因此，亟需开发对重金属元素稳定化效果好，同时又不破坏土壤结构的稳定剂，这也是稳定化修复技术成功与否的关键。

我国食用菌产量占世界食用菌总产量的70%，每年至少产生约5214万吨的菌渣。菌渣不合理的处置方式如随意丢弃和燃烧，不仅造成资源浪费，而且会给当地生态环境造成严重污染。食用菌菌渣含有丰富的真菌菌丝死体，这些菌丝体表面有吸附作用，菌渣还富含有机碳，表面有机官能团较多，对重金属离子有吸附作用，可作为生物吸附剂吸附重金属污染物。此外，菌渣还能改善土壤结构，提高土壤保水保肥能力，提高土壤微生物活性，在重金属污染土壤修复改良方面潜力很大。研究表明，将菌渣、牛粪等制成生物炭后，其对重金属吸附能力将增强，可有效降低土壤中重金属有效性。为解决当前稳定剂成本高、工艺复杂，长期使用易造成土壤板结、地力下降的状况，同时实现食用菌菌渣、牛粪的资源化利用，减少不合理使用造成的资源浪费及环境压力，本发明重点开发一种以改性食用菌菌渣生物炭粉、牛粪生物炭粉为主体，辅以蒙脱石粉、石灰粉、磷矿石粉的稳定剂，实现对重金属污染土壤的原位稳定化修复，保证作物安全，提高土壤保水保肥能力，提高土壤微生物活性，对我国农田重金属污染修复和农业发展有着重要的意义和迫切性，但至今未见有公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种原位修复土壤重金属污染的稳定剂及其应用，可有效解决土壤重金属污染的问题。

本发明解决的技术方案是，一种原位修复土壤重金属污染的稳定剂，该稳定剂是由以下重量份数计的原料：改性食用菌菌渣生物炭粉15～25份、牛粪生物炭粉20～30份、蒙脱石粉5～10份、石灰粉10～15份和磷矿石粉10～20份混合均匀制成；