CN108130087A - 一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂及应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种修复镉‑砷复合污染的土壤调理剂及应用方法，它包括以下质量组分：铁盐2‑30份，硅化物10‑45份，锰氧化物2‑15份，生石灰10‑40份，膨润土20‑50份，其应用方法的特征在于：先调查农田土壤污染程度，将土壤调理剂均匀撒施在农田土壤表面上，然后翻耕将土壤调理剂与农田土壤充分混匀，养护3‑7天后移栽作物。本发明具有可同时修复镉‑砷复合污染农田土壤、用量小、不影响土壤结构和性质、具有长效稳定性、能防止重金属二次释放等优点。

Description

一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂及应用方法
技术领域
本发明涉及污染土壤修复领域，尤其涉及一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂及应用方法。
背景技术
随着我国工业化进程的不断加快，工业“三废”的排放、城市生活产生的污水和垃圾的污染、含有重金属的农药和化肥的不合理使用以及人为活动引起的大气沉降，造成了土壤污染严重。土壤中重金属污染物来源广泛，种类多样，从离子形式上可以分为镉离子、铜离子等阳离子型污染物和砷酸盐、铬酸盐等阴离子型污染物。在很多污染土壤中，阴阳离子型污染是同时存在的，需要一种能够同时降低阳/阴离子型污染物危害风险的修复技术实现对污染土壤的有效治理。
目前，土壤重金属污染修复方式以物理、化学修复为主，包括以客土、换土和深耕翻土等为主的工程物理措施以及以固化/稳定化为主的化学修复措施。工程物理措施中深耕翻土适用于轻度污染土壤，客土和换土适用于重污染区，虽然具有修复彻底、稳定的优点，但存在工程量大、投资高、破坏大、二次污染及农用土壤资源缺乏等问题，难以大规模推广应用。化学修复则是通过向污染土壤中添加改良剂，改变重金属形态及其生物有效性，以抑制或降低植物对重金属的吸收。常用的改良剂包括无机物磷酸盐、石灰、赤泥、钙镁磷肥，以及秸秆堆肥等有机物。目前，针对单个重金属污染的土壤调理剂种类较多，而针对镉-砷复合污染农田土壤的土壤调理剂少，如中国专利(申请号：201510412174.3)公开了一种重金属稳定剂及应用方法，具体公开了磷酸盐、生石灰、沸石粉、氯化钾等组合使用，其处理的重金属离子Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+等，但是其存在无法固定砷，修复效果单一、使用量大且容易二次释放的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可同时修复镉-砷复合污染农田土壤、用量小、不影响土壤结构和性质、具有长效稳定性、能防止重金属二次释放的修复镉-砷复合污染的土壤调理剂及应用方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂，其特征在于：它包括以下质量组分：铁盐2-30份，硅化物10-45份，锰氧化物2-15份，生石灰10-40份，膨润土20-50份。
作为以上技术方案的进一步改进：
所述硅化物为硅酸盐或黏土矿物，具体采用硅酸钙或钾长石，对重金属具备吸附、沉淀与生物抑制功能，且有利于农作物生长。
所述铁盐采用硫酸亚铁或氯化铁，具有更好的共沉淀与吸附效果。
所述锰氧化物为二氧化锰或黑锰矿，可控制重金属污染物的迁移和富集，且能对有机毒害物进行降解。
由于属于一个总的发明构思，本发明还公开了一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂应用方法，其特征在于：先调查农田土壤污染程度，将土壤调理剂均匀撒施在农田土壤表面上，然后翻耕将土壤调理剂与农田土壤充分混匀，养护3-7天后移栽作物。
作为以上技术方案的进一步改进：
所述土壤调理剂的添加比例为每亩土壤质量的0.05％-0.2％，即75kg/亩-300kg/亩。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
可同时修复镉-砷复合污染农田土壤、用量小、不影响土壤结构和性质、具有长效稳定性、能防止重金属二次释放。与现有技术相比：本技术能实现对农田土壤中镉-砷复合污染的原位修复，降低农田土壤中镉-砷生物有效性；本技术利用环境友好型原材料制作，具有长效稳定性，能有效防止稳定化的重金属重新释放，防止二次污染，本技术添加量在0.2％以内，添加量少，能够保证农田土壤原有结构不被破坏。
具体实施方式
以下将结合具体的实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1，本发明包括以下质量组分：铁盐2-30份，硅化物10-45份，锰氧化物2-15份，生石灰10-40份，膨润土20-50份，将上述各组分均匀混合以得到成品；所述硅化物为硅酸盐或黏土矿物，具体采用硅酸钙或钾长石，对重金属具备吸附、沉淀与生物抑制功能，且有利于农作物生长，所述铁盐采用硫酸亚铁或氯化铁，具有更好的共沉淀与吸附效果，优选为硫酸亚铁，所述锰氧化物为二氧化锰或黑锰矿，可控制重金属污染物的迁移和富集，且能对有机毒害物进行降解，优选为二氧化锰。
本发明的应用方法：先调查农田土壤污染程度，然后将土壤调理剂均匀撒施在农田土壤表面上，然后翻耕将土壤调理剂与农田土壤充分混匀，养护3-7天后移栽作物；所述土壤调理剂的添加比例为每亩土壤质量的0.05％-0.2％，即75kg/亩-300kg/亩。
实施例2，本发明包括以下质量组分：铁盐5-20份，硅化物15-35份，锰氧化物5-10份，生石灰15-30份，膨润土30-40份，将上述各组分均匀混合以得到成品；所述硅化物为硅酸盐或黏土矿物，具体采用硅酸钙或钾长石，对重金属具备吸附、沉淀与生物抑制功能，且有利于农作物生长，所述铁盐采用硫酸亚铁或氯化铁，具有更好的共沉淀与吸附效果，优选为硫酸亚铁，所述锰氧化物为二氧化锰或黑锰矿，可控制重金属污染物的迁移和富集，且能对有机毒害物进行降解，优选为二氧化锰。
本发明的应用方法：先调查农田土壤污染程度，然后将土壤调理剂均匀撒施在农田土壤表面上，然后翻耕将土壤调理剂与农田土壤充分混匀，养护3-7天后移栽作物；所述土壤调理剂的添加比例为每亩土壤质量的0.05％-0.2％，即75kg/亩-300kg/亩。其余参考实施例1。
实施例3，本发明中各组分的重量比为，铁盐：硅化物：锰氧化物：生石灰：膨润土＝10:30:5:25:30。
为了说明本实施例的实际应用效果，向污染土壤添加本实例配置的土壤调理剂，翻耕使土壤调理剂与污染土壤充分混合。每亩添加100kg本实施例的土壤调理剂，土壤中pH、镉、砷的处理效果如下：
pH 镉(Cd) 砷(As)
处理前(mg/kg) 5.63 1.27 25
处理后(mg/kg) 6.07 0.42 9
效果 提升0.44个单位 消减66.9％ 消减64.0％
，其余参考上述实施例。
实施例4，本发明用于修复镉-砷复合污染农田的土壤调理剂中各组分的重量比为，铁盐：硅化物：锰氧化物：生石灰：膨润土＝10:20:10:20:40。
为了说明本实施例的实际应用效果，向污染土壤添加本实例配置的土壤调理剂，翻耕使土壤调理剂与污染土壤充分混合。每亩添加150kg本实施例的土壤调理剂，土壤中pH、镉、砷的处理效果如下：
pH 镉(Cd) 砷(As)
处理前(mg/kg) 5.21 1.28 18
处理后(mg/kg) 5.56 0.37 4.8
效果 提升0.35个单位 消减71.1％ 消减73.3％
，其余参考上述实施例。
实施例5，本发明用于修复镉-砷复合污染农田的土壤调理剂中各组分的重量比为：铁盐：硅化物：锰氧化物：生石灰：膨润土＝10:25:5:30:30。
为了说明本实施例的实际应用效果，向污染土壤添加本实例配置的土壤调理剂，翻耕使土壤调理剂与污染土壤充分混合。每亩添加200kg本实施例的土壤调理剂，土壤中pH、镉、砷的处理效果如下：
，其余参考上述实施例。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂，其特征在于：它包括以下质量组分：铁盐2-30份，硅化物10-45份，锰氧化物2-15份，生石灰10-40份，膨润土20-50份。
2.根据权利要求1所述的修复镉-砷复合污染的土壤调理剂，其特征在于：所述硅化物为硅酸盐或黏土矿物，具体采用硅酸钙或钾长石。
3.根据权利要求1所述的修复镉-砷复合污染的土壤调理剂，其特征在于：所述铁盐采用硫酸亚铁或氯化铁。
4.根据权利要求1所述的修复镉-砷复合污染的土壤调理剂，其特征在于：所述锰氧化物为二氧化锰或黑锰矿。
5.一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂应用方法，其特征在于：先调查农田土壤污染程度，然后将土壤调理剂均匀撒施在农田土壤表面上，然后翻耕将土壤调理剂与农田土壤充分混匀，养护3-7天后移栽作物。
6.根据权利要求5所述的一种修复镉-砷复合污染的土壤调理剂应用方法，其特征在于：所述土壤调理剂的添加比例为每亩土壤质量的0.05％-0.2％，即75kg/亩-300kg/亩。
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