[發明專利]一種酸化土壤的改良方法

在審

• 申請號: 201611214137.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106717235A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王平;許夢文;劉新;喬維川;虞磊;章一蒙;王戀
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: A01B79/02
• 分類號: A01B79/02;C09K17/08;C09K101/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本發明涉及的是一種酸化土壤改良方法，是把酸化土壤中陽離子重金屬進行離子交換，降低從酸化土壤中陽離子重金屬溶出量的一種方法。屬于土壤改良技術領域。

背景技術

建設工地現場由于開挖了包含黃鐵礦和白鐵礦等土壤在內的土層，或者是開挖出來的土方作為回填土堆放在空氣中，土壤接觸到空氣而被氧化，會形成酸性的硫酸鹽土壤；近年，由于酸雨、肥料、酸性硫酸鹽等影響而形成的酸化土壤，容易溶出重金屬陽離子而污染環境。具體是酸雨、肥料等的影響，或酸性硫酸鹽土壤的氧化反應，使土壤中含有的鎘離子和鉛離子等交換性陽離子被釋放于土壤的間隙水中，被糧食作物類的根部吸收、積蓄，導致糧食作物被重金屬污染。

目前已經有許多種重金屬污染土壤的改良劑和改良方法。例如，重金屬化學固定化原位置封堵方法，形成重金屬的螯合化合物、難溶性的硫化物、難溶性鹽、或水泥固化的方法來固定重金屬。同時，采用了土壤pH值的調整材料，來低減酸性硫酸鹽土壤的重金屬陽離子溶出總量的方法。

作為具體的方法，可以將被重金屬污染的土壤與土壤還原劑、化學結合劑或沸石等吸附材料混合，根據粒度進行分級，重金屬含量多的部分和含量少的部分進行分離。重金屬含有量少的部分，簡單的處理后進行填埋。另外，重金屬含量多的部分，采用比重分選、溶脫處理、電解處理等方式，將污染濃度高的土壤進行分離處置。

但是，用螯合劑去除重金屬的方法，價格昂貴，處理費用高。為了去除鎘、鉛、汞等會使用硫化鈉，生成難溶性的硫化物以及惡臭的硫化氫。為了除去氰酸而使用硫酸亞鐵會生成難溶性的鹽類，阻礙了重金屬陽離子絡合鹽的生成。為了除去砷化合物會使用硫酸亞鐵和二氯化鐵形成難溶性的砷酸鐵的方法，砷酸鐵生成后硫酸離子和氯離子會大量地殘留于土壤中。水泥固化法和土壤ｐＨ值調整法，處理后的土壤呈現高堿性，有礙于植物的成長，當ｐＨ值高于１０的情況下砷化合物和鉛離子會有再溶出的危險。

還有的土壤改良方法會產生有毒氣體、處理后土壤的高堿性化等的遺留問題，還具備進一步改善的余地。

發明內容

本發明提出的是一種涉及酸化土壤的改良方法，由于酸雨或肥料的影響而導致的酸化土壤或者酸性硫酸鹽土壤中的重金屬陽離子容易被溶出土壤而形成污染，利用離子交換法來抑制低減酸性土壤中陽離子重金屬溶出，具有成本低、降低酸化土壤中陽離子重金屬溶出效果好等特點。

本發明的技術解決方案：一種酸化土壤的改良方法，用土壤改良劑直接散布混合入土壤中；或與水拌合成泥漿狀散布在污染土壤的表面再進行混合，與土壤中的陽離子重金屬離子交換吸附，降低土壤的陽離子重金屬離子的溶出量；土壤投入土壤改良劑：沸石的鈉離子、鈣離子單體，或鐵離子、氫離子，鎂離子、鉀離子與至少1種離子及鈣離子進行離子交換，在陽離子重金屬總容量対改良劑交換性陽離子總量比0.7以上，土壤改良劑的土壤投入量，為0.71g/l以上77.21g/l；土壤改良劑的土壤投入量，在每升6.72g/l到30g/l。

本發明的優點：本發明不僅適用對鎘污染土壤、對含有鉛離子等陽離子重金屬類的酸性化土壤，也適用于由于酸雨和肥料等的影響，以及酸性硫酸鹽的土壤能發揮良好的酸緩沖能力和各種鎘、鉛等重金屬污染的酸性化土壤的改良。成本低、降低酸化土壤中陽離子重金屬溶出效果顯著。

附圖說明

圖1是對酸性硫酸鹽土壤混合添加了飽和人工沸石時的緩沖曲線關系圖。

圖2是鎘離子吸收抑制劑(人工沸石)的添加量與鹽酸抽提結果的關系圖。

具體實施方式

一種酸化土壤的改良方法是將土壤改良劑直接散布混合入土壤中；或與水拌合成泥漿狀散布在污染土壤的表面再進行混合，與土壤中的陽離子重金屬離子交換吸附，降低土壤的陽離子重金屬離子的溶出量。

所述的土壤投入土壤改良劑，沸石的鈉離子、鈣離子單體，或鐵離子、氫離子，鎂離子、鉀離子，至少1種離子及鈣離子進行離子交換。

所述陽離子重金屬總容量対改良劑交換性陽離子總量比0.7以上，土壤改良劑的土壤投入量，為0.71 -77.21g/L，土壤改良劑的土壤投入量在每升6.72g-30g。

所述土壤改良材料的離子交換吸附的是陽離子重金屬，如，鎘離子和鉛離子。

所述在土壤中添加合適比例的土壤改良劑時，利用土壤改良劑主成分沸石的酸緩沖機能可以緩和土壤的酸度，即使土壤已經被酸化，在添加適當比例土壤改良劑時，吸附交換酸化土壤浸出的陽離子重金屬，或降低土壤的陽離子重金屬離子的溶出量。