本发明公开一种镉污染土壤的修复方法,具体的说,就是利用农用钾肥作为一种淋洗剂来淋洗镉污染土壤，同时钾肥又能补充淋洗造成土壤养分流失。
背景技术：
：随着工农业的快速发展，大量的重金属积累在土壤中，影响了土壤质量、生态系统、和人类的健康。在研究的修复方法中，采用化学淋洗/浸出，是一种有效的方法，常用的化学淋洗剂有edta，氯化铁，氯化钙和柠檬酸等。但是这些外加化学试剂，可以引起土壤变性，养分淋失，不利于后续农业生产。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种利用钾肥淋洗修复镉污染土壤的方法，使其更具有产业上的利用价值。技术实现要素：为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种利用环境友好的农业钾肥淋洗cd污染土壤的修复方法，该修复方法成本低，操作简单，容易推广。具体的说是利用钾肥(氯化钾)作为一种离子交换性盐，来交换和络合土壤中的cd，增强cd的迁移活性，使表层土壤重金属淋洗至深层固定，减少农作物对cd的吸收。本发明通过以下技术方案实现上述发明目的：一种钾肥淋洗修复cd污染土壤的修复方法包括以下步骤：a.在污染土壤表面播撒一定量的钾肥(氯化钾)，然后用干净水饱和土壤，期间定期加水保持水面，室内土柱垂直向下淋洗7—10天，或利用降雨大田垂直向下淋洗60—120天。b.室内淋洗时，收集淋出夜，淋洗结束后，处理含cd废液。大田淋洗时，监测地下水cd浓度，以保证不造成二次污染。本发明机理：钾肥(氯化钾)可释放出k+和cl-，通过k+的交换作用和cl-的络合作用，能够改变cd在土壤中的存在形态，提高cd的水溶性，使cd较容易迁移和稀释至深层土壤，降低表层土壤的cd浓度，减少农作物对cd的吸收。本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：(1)本发明采用农用钾肥作为一种化学淋洗剂，该方法不向土壤加入非农用化学物质，实现了环保目标，有利于后续农作物生长。(2)钾肥在降低污染土壤的cd浓度的同时，还能补充淋洗造成的土壤钾养分流失。(3)采用钾肥作为淋洗剂，淋洗效率较高，可明显降低了污染土壤的cd的浓度，且该方法简单易行，容易推广。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1(室内实验)本发明实施是在实验室中进行，污染土壤取自广东清远市，其中重金属cd超过国家土壤质量标准，采用钾肥淋洗技术修复cd污染土壤，具体措施如下：(1)在某电子垃圾拆解厂周边采集农田耕层土壤样品(0-20cm)，自然风干，用橡胶锤敲破碎土壤块体至过2mm筛，期间剔除碎石，草根，所有过筛土样放入干燥器中保存，以供试验用样和备份用样。(2)试验装置采用3根有机透明玻璃圆柱(内径11cm、高50cm)，分别标记为a柱、b柱、c柱。(3)试验装土方式为，柱子垂直放置，底部用致密纤维纱布包裹住，一张圆形滤纸(直径11cm)放在柱子内部的纱网上，a柱、b柱和c柱装土方式一样，每根土壤柱子高度为40cm，土壤高度每5cm放一张纱布(以利试验结束后的取样分析)，共分为8层，每根柱子装土量3.5kg。(4)取3个圆形脸盆，直径约40cm，深度15cm，内部放倒扣一个小于脸盆的筐子，3根柱子分别垂直放置于筐子上，用塑料尼龙线固定3根柱子。(5)a柱上表面土壤加入7g分析纯kcl(0.2％kcl)，b柱上表面土壤加入17.5g分析纯kcl(0.5％kcl)，c柱上表面土壤加入35g分析纯kcl(1％kcl)，用蒸馏水饱和土壤后，连续淋洗9天，期间保持每根土壤柱子含有1-2cm的含水液面，每根柱子加蒸馏蒸馏水总体积为3000ml(6)9天后结束实验，分析方法为土壤ph采用2.5:1蒸馏水土比振荡10min，静置1h，用梅特勒delta320型ph计测定。土壤cd含量在hno3-hcl-hf(9:3:3)体系中，通过微波仪消解后，用原子吸收光谱仪测定cd含量。表1供试土壤(0-20cm)基本理化性质农田土壤中cd、cu、pb、zn、cr的含量如表1所示。其cd、pb、cu超过国家土壤环境质量标准，说明农田已经遭受了cd、pb、cu污染。zn、cr的含量低于国家土壤环境质量标准(ph<6.5)。表2钾肥(kcl)淋洗后不同土层中cd浓度变化(mg/kg)土壤深度/cma柱b柱c柱0-50.91±0.010.74±0.020.59±0.025-101.64±0.040.67±0.060.59±0.0110-154.01±0.031.97±0.050.64±0.0315-203.45±0.093.84±0.090.78±0.0220-253.98±0.115.22±0.101.79±0.1525-304.15±0.104.69±0.202.98±0.1030-355.29±0.173.81±0.136.51±0.3035-406.79±0.157.56±0.305.33±0.17注：a柱为0.2％kcl，b柱为0.5％kcl，c柱为1％kcl表2列出了不同浓度kcl淋洗后，a柱、b柱和c柱三根柱子各土层cd浓度与初始土壤cd浓度(4.08)相比，不同土层cd的浓度含量变化不一样，表层土壤(0-20cm)cd浓度减少效果好于深层土壤(20-40cm)。在表层土壤(0-20cm),a柱、b柱和c柱各层cd浓度都有所减少，并且随着kcl加入量的增加，cd浓度减少的效果会更为明显。表3kcl淋洗后表层土壤(0-20cm)cd浓度(mg/kg)以及cd的去除率(％)处理类型浓度(mg/kg)去除率(％)a柱2.50±1.3338.64b柱1.81±1.3455.76c柱0.65±0.0884.06注：平均浓度ct＝(c1+c2+c3+c4)/4，c1、c2、c3、c4、分别表示0-5cm，5-10cm，10-15cm和15-20cm土层cd浓度；去除率＝[(c0-ct)/c0]×100％，ct表示0-20cm土层cd平均浓度，c0表示初始浓度.表3为kcl淋洗后表层土壤(0-20cm)cd平均浓度以及cd的去除率(％)，可以看出，不同浓度kcl淋洗后，a柱、b柱和c柱0-20cm土层cd的去除率不同，对于a柱，0-20cm土层cd平均浓度为2.50mg/kg，去除率为85.80％。对于b柱，0-20cm土层cd平均浓度为1.81mg/kg，去除率为55.76％。对于c柱，0-20cm土层cd平均浓度为0.65mg/kg，对应的去除率为84.06％。通过比较a柱、b柱和c柱，可以得出，随着kcl用量的增加，0-20cm表层土壤cd的去除率增加。实施例2(大田试验)大田试验为广州市白云区某村。土壤ph＝5.10，有机质＝32.27g/kg，cd含量为0.57±0.0.04mg/kg。本试验设置3个处理：即空白(ck)、氯化钾(kcl)和醋酸(hac)，每个处理3个重复。钾肥kcl用量75mmol/kg，约为0.56％，kcl颗粒均匀撒入待处理土壤表面，洒水壶装入10l灌溉水，喷洒在钾肥上。hac20mmol/kg，hac为液体，计算用量后，溶10l水中，搅拌均匀，撒入处理待土壤表面，用少量水洗涤洒水壶，洗涤液撒入处理地块上。空白加入10l灌溉水。试验周期约为120天。淋洗试验开始前，用竹筒采样器采集表层(0-20cm)土壤，每个小区按照对角线采集3个点，三个点混合成1个土样。淋洗结束后，采样方法相同。土样用于测定土壤ph值和重金属。淋洗实验过程中，在实验田地四周边，距离实验田约1m处，分别打4口监测井，在不同的实验期间，采集地下水检测重金属浓度。表4为大田淋洗后土壤cd的百分去除率，kcl的去除率达到32.85％，hac为29.44％，明显高于雨水对照ck。表4大田淋洗后土壤cd的去除率表5为不同日期地下水监测结果。对比我国地下水标准指标(表6)，淋洗期间，没有造成地下水污染，进而也说明了上层土壤的重金属(cd、pb、cu和zn)被迁移到底层土壤，同时被底层土壤固定。表5处理期间地下水监测结果表5处理期间地下水监测结果注：a、b、c、d分别代表四个地下水监测井，e表示地面的灌溉水。表6地下水标准(gb/t14848-2017)上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12