[发明专利]一种复合型重金属钝化剂和酸性重金属污染土壤治理方法

说明书

本发明是属于重金属治理领域，尤其涉及一种复合型重金属钝化剂和酸性重金属污染土壤治理方法。本发明提供的复合型重金属钝化剂包括：十八烷基三甲基氯化铵改性钠基膨润土、方解石粉和方解石砂；所述方解石粉的粒径小于方解石砂；所述十八烷基三甲基氯化铵改性钠基膨润土、方解石粉和方解石砂的质量比为(1～3)：(1～3)：1。本发明通过将十八烷基三甲基氯化铵改性钠基膨润土、方解石粉和方解石砂进行复配，可使复合型重金属钝化剂表现出较好的改善土壤酸性和稳定化土壤重金属成分的能力。而且，本发明提供的复合型重金属钝化剂所包含的成分均为较为温和的材料，因此其可克服传统化学钝化剂对土壤产生的板结等副作用，不影响土壤环境。

技术领域

本发明是属于重金属治理领域，尤其涉及一种复合型重金属钝化剂和酸性重金属污染土壤治理方法。

背景技术

我国土壤酸化面积大、分布广、酸化情况较严重、危害大。土壤酸化问题在国南方普遍发生，尤其是南方地区(如江西、福建、广东等省)，我国耕地土壤强酸性(pH＜5.5)，总面积大约2.3亿亩，长期单施化肥是土壤酸化的主要成因之一。土壤酸化对农林生产和生态环境造成了严重的危害。酸化使得土壤中的铝被释放出来，对农作物根系产生毒害，影响作物生长；土壤酸化还会加速土壤肥力流失，使土壤肥力下降，农作物减产；土壤酸化同时会使得土壤中的重金属成分加快释放，活性成分增加，并由植物转入食物链，危害人体健康。

土壤重金属污染是我国农地土壤面临的又一个重要问题。土壤重金属污染一般由采矿、养殖业、工业生产、农药化肥施用等人类活动引起。较常见的重金属污染元素包括镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)等。农地土壤遭受重金属污染后，会对土壤微生物、土壤动物、土壤酶等土壤环境产生严重的负面影响，进而影响作物生长，作物可食用部分也会对人体产生极大的危害。

我国土壤酸化和土壤重金属污染面积大，治理难度大，成本高。目前，酸性土壤的调理主要依靠生石灰等碱性化学材料，长期施用会影响土壤生态系统，且会造成土壤板结等负面影响。农田土壤重金属污染问题，目前主要采用原位化学钝化法，即通过在土壤中施用土壤重金属钝化剂，使土壤中的活性重金属成分转化为非活性态(如残渣态)，从而达到使土壤安全利用的目的。这种方法虽然能在较短时间内使土壤中的活性重金属成分钝化为非活性态，但钝化稳定性较差，同时存在着破坏土壤生态、导致土壤板结、肥力流失等负面影响。因此，探寻一种可温和治理酸性重金属污染土壤的方法，是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合型重金属钝化剂和酸性重金属污染土壤治理方法，本发明提供的复合型重金属钝化剂具有较好的改善土壤酸性和稳定化土壤重金属成分的能力，且不会使土壤产生板结等不良副作用。

本发明提供了一种复合型重金属钝化剂，包括：十八烷基三甲基氯化铵改性钠基膨润土、方解石粉和方解石砂；

所述方解石粉的粒径小于方解石砂；

所述十八烷基三甲基氯化铵改性钠基膨润土、方解石粉和方解石砂的质量比为(1～3)：(1～3)：1。

优选的，所述十八烷基三甲基氯化铵改性钠基膨润土按照以下步骤制备得到：

a)将钠基膨润土进行灼烧、酸化、洗涤和干燥，得到干燥膨润土；

b)将所述干燥膨润土和十八烷基三甲基氯化铵在溶剂混合反应，得到十八烷基三甲基氯化铵改性钠基膨润土。

优选的，步骤a)中，所述灼烧的温度为300～450℃；所述灼烧的时间为3～5h。

优选的，步骤a)中，所述酸化的pH值为3～3.5；所述酸化的温度为50～70℃；所述酸化的时间为2～3h。

优选的，步骤b)中，所述干燥膨润土和十八烷基三甲基氯化铵的质量比为60：(5～12)。

优选的，步骤b)中，所述混合反应的温度为70～90℃；所述混合反应的时间为3～5h。