專利名稱：一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及的是一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
由于工業(yè)的飛速發(fā)展，重金屬鎘污染土壤的問題受到世界各國的重視，我國鎘污染問題尤為突出。重金屬污染是當(dāng)今污染面積最廣、危害最大的環(huán)境問題之一，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的重金屬污染耕地面積將近2.0 X 108hm2，約占總耕地面積的1/5，其中受鎘污染耕地面積為1.33X104hm2,涉及11個省25個地區(qū)。稻田土壤的鎘污染不僅影響水稻作物的生長、糧食產(chǎn)量和品質(zhì)，而且還將通過食物鏈關(guān)系直接或間接的方式進(jìn)入體，嚴(yán)重威脅人體健康。鎘污染環(huán)境事件以上世紀(jì)60年代日本富山縣出現(xiàn)的‘骨痛病’為典型，事件根源就是當(dāng)?shù)厝嗣袷秤昧随k污染大米，此次事件使日本民眾遭受了嚴(yán)重傷害，日本政府和企業(yè)也為此付出了巨大的經(jīng)濟(jì)代價。因此，稻田土壤鎘污染將影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和糧食安全生產(chǎn)。隨著人們生活水平的提高，人們越來越關(guān)注蔬菜質(zhì)量與安全問題。導(dǎo)致蔬菜質(zhì)量不良的因素很多，土壤重金屬含量超標(biāo)是引起蔬菜質(zhì)量安全問題的重要根源。杭州市蔬菜基地土壤重金屬含量遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)氐谋尘爸?。天津市菜園土壤重金屬元素含量高于該市農(nóng)業(yè)土壤背景值一倍以上。南寧市部分蔬菜基地土壤污染物主要為鎘。沈陽市于洪區(qū)部分基地己達(dá)中、重度污染。洞庭湖地區(qū)也有不同種類重金屬元素的輕度污染。雖然有研究表明土壤重金屬含量隨著蔬菜種植年限增加而有所增加，而土壤鎘含量則隨種植年限增加變化較小，但目前仍以鎘污染問題尤為突出。土壤的重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆轉(zhuǎn)性，因此，在農(nóng)田受污染的情況下，對土壤-作物系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移富集行為進(jìn)行調(diào)控是防止重金屬污染影響人類健康的關(guān)鍵。在眾多修復(fù)技術(shù)中，化學(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)因其簡便、快速、高效等優(yōu)點，是修復(fù)大面積重金屬污染農(nóng)田土壤的較好選擇。`

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑及其應(yīng)用方法，能顯著降低土壤中有效態(tài)鎘含量和蔬菜中的鎘含量，還能提高土壤PH值。本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為:
一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥25.0-75.0%,草炭 25.0-75.0%。按上述方案，所述重金屬鎘污染土壤為蔬菜地土壤，所述復(fù)合鈍化劑的優(yōu)選配比是:按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥25.0-60.0%，草炭40.0-75.0%。按上述方案，所述重金屬鎘污染土壤為空心菜地土壤，所述復(fù)合鈍化劑的最佳配比是:按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥33.3%，草炭66.7%。按上述方案，所述重金屬鎘污染土壤為茄子地土壤，所述復(fù)合鈍化劑的最佳配比是:按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥50%，草炭50%。按上述方案，所述鈣鎂磷肥中P2O5的質(zhì)量含量為10%-20%。按上述方案，所述草炭中有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量含量為40%-60%。按上述方案，所述重金屬鎘污染土壤中鎘濃度均小于或等于1.8mg/kg。上述復(fù)合鈍化劑的應(yīng)用方法，按照每千克土壤施入10_40g復(fù)合鈍化劑的比例，將復(fù)合鈍化劑施入所述重金屬鎘污染土壤，混合均勻。本發(fā)明的原理:本發(fā)明所述修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑由鈣鎂磷肥和草炭混合均勻而制得的，其中的磷酸鹽可與重金屬通過共沉淀作用在土壤礦物、植物根表面和植物體內(nèi)形成磷酸鹽沉淀，降低鎘在土壤中的生物有效態(tài)含量和植物體內(nèi)的吸收和遷移；草炭主要成分為大量的有機(jī)質(zhì)、腐植酸，有機(jī)物的分解使土壤處于還原狀態(tài)，降低了土壤Eh，有機(jī)物中的羧基和羥基還會對重金屬具有絡(luò)合作用，降低了重金屬鎘的活性，減少植物對其吸收。另外磷酸鹽、有機(jī)質(zhì)和鎘相互結(jié)合可能產(chǎn)生一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能同時發(fā)生沉淀和吸附作用。通過鈣鎂磷肥和草炭混施，發(fā)揮了每種鈍化劑對鎘抑制的協(xié)同作用，增強(qiáng)了對土壤有效態(tài)鎘的抑制作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為: 第一，經(jīng)田間試驗，本發(fā)明所述修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑能有效鈍化土壤重金屬、修復(fù)酸化土壤和改善土壤耕性，能顯著降低土壤中有效態(tài)鎘含量和蔬菜中的鎘含量，還能提高土壤PH值，用于治理廣大重金屬鎘污染的蔬菜土壤，并使蔬菜產(chǎn)品中重金屬鎘含量低于國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)值，對保障糧食安全具有重要意義，應(yīng)用前景廣闊；
第二，本發(fā)明的原料來源廣泛，配方簡單，將鈣鎂磷肥和草炭按相應(yīng)配比混合即可，應(yīng)用時施入所述重金屬鎘污染土壤即可，使用方便；
第三，本發(fā)明所述修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑中所用的原料草炭為純天然有機(jī)物營養(yǎng)豐富，含有蔬菜生長所需的大量及中微量元素，有助于改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤養(yǎng)分作用，提高蔬菜的生物量，所以本發(fā)明所述復(fù)合鈍化劑具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)社會效應(yīng)。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但并非是對本發(fā)明的限制，凡依照本發(fā)明公開內(nèi)容所作的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所述鈣鎂磷肥為市售原料，其中P2O5的質(zhì)量含量為10%_20% ;所述草炭為市售原料，其中有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量含量為40%-60%。實施例1
原位鈍化的田間試驗:本實施例采用田間小區(qū)試驗研究本發(fā)明對空心菜菜地土壤中鎘有效態(tài)的鈍化效果和蔬菜吸收積累鎘的影響。供試驗土壤的基本性質(zhì)見下表I所示。
權(quán)利要求
1.一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，其特征在于按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥 25.0-75.0%,草炭 25.0-75.0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，其特征在于所述重金屬鎘污染土壤為蔬菜地土壤，所述復(fù)合鈍化劑按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥25.0-60.0%,草炭 40.0-75.0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，其特征在于所述重金屬鎘污染土壤為空心菜地土壤，所述復(fù)合鈍化劑按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥33.3%,草炭 66.7%ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，其特征在于所述重金屬鎘污染土壤為茄子地土壤，所述復(fù)合鈍化劑按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥50%，草炭50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，其特征在于所述重金屬鎘污染土壤中鎘濃度均小于或等于1.8mg/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，其特征在于所述鈣鎂磷肥中P2O5的質(zhì)量含量為10%-20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，其特征在于所述草炭中有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量含量為40%-60%。
8.權(quán)利要求1所述的 修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑的應(yīng)用方法，其特征在于按照每千克土壤施入10_40g復(fù)合鈍化劑的比例，將所述復(fù)合鈍化劑施入所述重金屬鎘污染土壤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑，按質(zhì)量百分比計，它包括鈣鎂磷肥25.0-75.0%，草炭25.0-75.0%。本發(fā)明所述修復(fù)重金屬鎘污染土壤的復(fù)合鈍化劑能顯著降低土壤中有效態(tài)鎘含量和蔬菜中的鎘含量，還能提高土壤pH值，用于治理廣大重金屬鎘污染的蔬菜土壤，并使蔬菜產(chǎn)品中重金屬鎘含量低于國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)值，對保障糧食安全具有重要意義，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號C09K17/40GK103242852SQ201310171190
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月10日
發(fā)明者李曄, 王涌泉, 李柏林, 張譞, 劉曦, 胡進(jìn) 申請人:武漢理工大學(xué)