一种采用化学钝化法修复重金属污染土壤的土壤改良剂的制作方法

文档序号:12160299阅读:751来源:国知局

本发明涉及土壤改良技术领域,具体涉及一种采用化学钝化法修复重金属污染土壤的土壤改良剂。



背景技术:

污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。重金属污染主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不为微生物降解,通过食物链进入人体后,潜在危害极大,其中,镉、钴、硒等元素对动物和人类健康造成危害的风险最大。

重金属污染土壤的处理主要有电处理、化学处理、生物方法,而电处理方法又分为直接电处理法和专性捕获剂电功修复法两种,直接电处理仅能富集极少数的重金属,而专性捕获剂电动修复法则以重金属的种类施加其吸附剂并通过电迁移的方法进行富集;化学处理方法只能转变重金属的存在方式,使其不宜被植物吸收或融入地下水;生物方法主要通过某些专性吸收某类重金属的植物,并通过收割的方式来减少重金属的污染程度。在修复重金属污染土壤上,采用土壤改良剂不但能够降低土壤中重金属的毒害性,还可增加土壤肥力,经济实用,且能够大面积的处理土壤。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对现有技术,提供一种采用化学钝化法修复重金属污染土壤的土壤改良剂。

为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种采用化学钝化法修复重金属污染土壤的土壤改良剂由质量份的以下原料组成:松木生物炭20~40份、秸秆5~10份、牛粪6~13份、鸡粪8~15份、花生麸3~7份、腐殖酸1~10份、骨炭5~10份、天然沸石10~15份、磷矿粉7~12份、硅石灰5~13份。

其中,所述的松木生物炭在400~600℃下制成。

其中,所述的天然沸石、磷矿粉、硅石灰的粒度为80%过100目筛。

其中,所述的秸秆、牛粪、鸡粪、花生麸发酵腐熟后干燥至水分百分含量为10~13%,再粉碎为95%物料的粒径小于1cm。

进一步的,本发明的土壤改良剂主要用于降低土壤中汞、镉、铅、铬的污染。

其中,沸石、硅石灰和磷矿粉为矿物材料钝化剂,其中,天然沸石具有孔道结构的矿物质,具有良好的过滤功能和离子交换性能,对Pb、Hg、Cd、Cr等有害金属元素有很强的吸附能力,可减低重金属在土壤中的生物有效性和可迁移性,从而减少重金属对动植物的毒性;硅石灰是一种链状的硅酸盐矿物,主要成分为CaSiO3,具有良好的吸附和离子交换性能,将其加工后可作硅肥使用,磷矿粉加入土壤后,可以改变Cu、Pb、Zn、Cd等多种金属的形态分布,尤其对Pb有良好的修复效果。矿物材料作为重金属的钝化剂,不仅可以有效地治理环境污染,与环境有良好的协调性,成本低、污染小。

其中,炭材料为一种含有较大孔隙结构和比表面积的碱性材料,能显著提高土壤的PH值,增加有机质含量,对重金属的吸附能力强,可减低活性重金属的含量。

进一步的,松木生物炭和骨炭为炭材料,其中,松木生物炭含有大量的碱性物质,如碳酸盐和氧化物类,导致土壤微域PH值增加,使得Cd通过配位、沉淀的形式固定下来,降低土壤中Cd的活性,减少土壤中的活性Cd源可达到钝化修复重金属污染土壤;骨炭是由动物骨骼经炭化去除部分或全部有机质后的产品,是重金属污染土壤的有效修复剂,能有效降低污染土壤中的重金属有效性和对植物的毒性。

进一步的,鸡粪、腐殖酸、牛粪、秸秆、花生麸为有机钝化剂,在土壤中通过增加阳离子交换量,形成金属有机络合物等作用钝化金属,有机钝化剂还具有提高土壤肥力的作用

进一步的,天然沸石、骨骼为固化剂可将重金属原位固化修复。

本发明的有益效果是:

1、本发明采用有机钝化剂和无机钝化剂复合制成土壤改良剂,可以有效的钝化土壤的重金属。

2、本发明的有机钝化剂可改善土壤营养成分,提高土壤有机碳,减少作物对化肥的需求。

3、本发明的无机钝化剂成本低,对环境污染小。

4、本发明采用骨炭、松木生物炭等炭材料,能提高土壤的PH值,可改良酸性土壤,提高土壤有机质含量。

具体实施方式

下面结合具体实施例,对本发明进一步的说明。

实施例1

一种采用化学钝化法修复重金属污染土壤的土壤改良剂由质量份的以下原料组成:松木生物炭30份、秸秆8份、牛粪10份、鸡粪12份、花生麸5份、腐殖酸8份、骨炭6份、天然沸石11份、磷矿粉10份、硅石灰7份;松木生物炭在500℃下制成;秸秆、牛粪、鸡粪、花生麸发酵腐熟后干燥至水分百分含量为12%,再粉碎为95%物料的粒径小于1cm。

实施例2

一种采用化学钝化法修复重金属污染土壤的土壤改良剂由质量份的以下原料组成:松木生物炭20份、秸秆5份、牛粪6份、鸡粪8份、花生麸3份、腐殖酸1份、骨炭5份、天然沸石10份、磷矿粉7份、硅石灰5份;松木生物炭在400℃下制成;秸秆、牛粪、鸡粪、花生麸发酵腐熟后干燥至水分百分含量为10%,再粉碎为95%物料的粒径小于1cm。

实施例3

一种采用化学钝化法修复重金属污染土壤的土壤改良剂由质量份的以下原料组成:松木生物炭40份、秸秆10份、牛粪13份、鸡粪15份、花生麸7份、腐殖酸10份、骨炭10份、天然沸石15份、磷矿粉12份、硅石灰13份;松木生物炭在600℃下制成;秸秆、牛粪、鸡粪、花生麸发酵腐熟后干燥至水分百分含量为13%,再粉碎为95%物料的粒径小于1cm。

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