[发明专利]一种镉污染农田土壤的淋洗药剂及其淋洗方法

说明书

本发明公开了一种镉污染农田土壤的淋洗药剂及其淋洗方法，淋洗药剂包括低分子有机酸和生物表面活性剂，低分子有机酸作为第一步淋洗所用淋洗药剂，生物表面活性剂作为第二步淋洗所用淋洗药剂；本发明通过将镉污染农田土壤挖掘出来，去除杂质并破碎筛分；将筛分出的镉污染农田土壤细颗粒置于增效洗脱淋洗设备中；将低分子有机酸溶液加入到增效洗脱淋洗设备中，经均匀搅拌后去除淋洗液，得到一次修复土壤；将生物表面活性剂溶液加入一次修复土壤中，经均匀搅拌后去除淋洗液，得到修复后的土壤。本发明分别采用低分子有机酸和大豆卵磷脂溶液进行两步式淋洗，淋洗药剂价格低廉、易获取、修复效率高、易生物降解，将污染土壤中的镉实现深度淋洗净理。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种镉污染农田土壤的淋洗药剂及其淋洗方法。

背景技术

随着工业化和城市化进程的加快，我国土壤重金属污染问题日益严重。镉是对植物和动物毒性最强的痕量重金属元素之一，位于联合国环境规划署1984年提出的12种具有全球意义的危害物质之首。据报道，我国受镉污染的耕地面积近2000万hm²，约占总耕地面积的六分之一，涉及11个省市的25个地区。2013年我国南方部分地区爆发镉稻米污染，引起了人们对Cd污染的高度重视。2014年《全国土壤调查公报》显示中国土壤镉的点位超标率为7.0％，位于八大超标金属元素之首。镉在土壤中具有隐蔽性、积累性、难降解等特点，与其他重金属元素相比，镉移动性很强，对人体危害大，容易通过食物链在人体内富集，镉在人体的半衰期长达15～20a，可引发如癌症、关节炎、肺气肿、肾小管坏死、痛痛病等疾病。为了改善土壤环境质量和保护人体健康，因此迫切需要治理镉污染农田土壤。

农田镉污染土壤的修复技术主要包括土壤钝化修复技术，土壤淋洗修复技术、电动修复技术和生物修复技术等。土壤钝化修复技术主要使用钝化剂修复，镉仍然存在于土壤当中，当环境条件变化时，会导致镉重新活化或释放到土壤中，有潜在的二次污染的可能性。电动修复受土壤理化性质如pH的影响较大，具有能耗高、成本高，修复效率低等缺点。生物修复技术主要包括微生物修复技术和植物修复技术，具有修复周期长、受土壤理化性质和镉浓度等诸多因素影响导致其修复效率低。土壤淋洗修复技术能够永久去除土壤中镉，具有修复周期短、修复效果好、镉去除彻底等优点，淋洗修复技术的关键在于淋洗剂及其淋洗工艺的选择，寻求一种成本较低、易被微生物降解、对土壤理化性质破坏小的淋洗药剂是淋洗修复技术发展的趋势。在现有淋洗剂中，存在人工螯合剂和化学表面活性剂生物降解性低、易造成二次污染等问题，无机酸淋洗剂对土壤理化性质破坏严重，天然低分子有机酸的络合能力低等缺点。

生物表面活性剂由植物、动物或微生物产生，除了具有和化学表面活性剂相同的性质，如降低表面张力、乳化、增溶等，还具有对环境友好、易被微生物降解、无二次污染等优点。目前，研究较多的用于重金属镉淋洗的生物表面活性剂主要有：鼠李糖脂和皂角苷等，其价格高昂。中国专利文献CN 105419808A中公开了一种用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂及其应用方法，提供的淋洗药剂为皂角苷、茶皂素和鼠李糖脂溶液，由于鼠李糖脂价格昂贵，采用其作为淋洗药剂，修复成本高昂，限制其在大面积镉污染土壤上的实际应用。

由于农田土壤中的重金属镉，易在土壤-作物系统中累积，通过食物链影响人体健康。基于此，亟待开发一种价格低廉易获取、修复周期短、修复效率高、使用方便、易生物降解、对土壤理化性质破坏小的针对镉污染农田土壤的绿色高效淋洗剂及其淋洗方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的是解决现有镉淋洗药剂价格昂贵，修复成本高、易造成二次污染、修复效率低等缺点，本发明提供了一种镉污染农田土壤的淋洗药剂及其淋洗方法，其淋洗药剂价格低廉、易获取、修复周期短、修复效率高、使用方便、易生物降解、对土壤理化性质破坏小、有助于改善土壤肥力。

本发明采用如下技术方案：