[發(fā)明專利]一種土壤鈍化改良劑及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710173271.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN106929030A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林親鐵;姜潔如;鄭友平;羅昊昱;黃潤(rùn)林;尹光彩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K17/40
• 分類號(hào): C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所44329
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于重金屬污染土壤鈍化改良技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種土壤鈍化改良劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

2014年4月17日《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》報(bào)道，全國(guó)耕地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率為19.4％，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為13.7％、2.8％、1.8％和1.1％，主要污染物為鎘、鉛、鎳、銅、砷、汞等重金屬。這些重金屬在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、不能被微生物降解，引起土壤環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重惡化。針對(duì)農(nóng)田重金屬污染，目前主要有如下3種修復(fù)技術(shù)：

①采用物理、化學(xué)或生物方法將重金屬污染物從污染土壤中直接去除。該法成本過高；

②隔離法，利用各防滲材料將污染土壤與未污染土壤或水體分開。該方法對(duì)工程技術(shù)要求較高；

③原位鈍化修復(fù)法，向被污染土壤中施用各類鈍化劑，通過吸附、沉淀(共沉淀)及絡(luò)合等作用將重金屬固定在土壤中，降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性，從而降低重金屬污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

相比于前述兩種修復(fù)方法，原位化學(xué)固定技術(shù)投入較低、操作簡(jiǎn)便，對(duì)大面積中、低濃度重金屬污染土壤修復(fù)有明顯優(yōu)勢(shì)。原位化學(xué)固定化修復(fù)技術(shù)關(guān)鍵在于選擇合適的鈍化劑。如何制備鈍化效果好、無二次污染、抗逆性能強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)適用的農(nóng)田重金屬鈍化劑已經(jīng)成為環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。中國(guó)發(fā)明專利“一種污染土壤重金屬固化劑及使用方法”(授權(quán)號(hào)ZL201410107493.9)將膨潤(rùn)土、硅藻土、海泡石和磷礦粉按一定比例混合得到組配固化劑，利用該固化劑與重金屬污染土壤按1～3:100(重量比)進(jìn)行充分混合并加入一定比例的水分進(jìn)行老化即可達(dá)到固化鎘、鉛、銅等重金屬的效果，該方法制備的固化劑使用量大且只能提高土壤中的磷含量。中國(guó)發(fā)明專利“一種重金屬污染土壤的調(diào)理劑”(申請(qǐng)?zhí)?01610558435.7)將牛糞、禽糞、豬糞和酵母粉經(jīng)充分混勻發(fā)酵后，再與機(jī)械粉碎后的石灰石、腐殖酸、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鈣、磷酸氫二鈣、磷酸二氫鉀、乙二胺四乙酸、高錳酸鉀、氧化鈣、氧化鎂、氯化鉀充分混合攪拌均勻得到重金屬污染土壤調(diào)理劑，該專利方法所需原材料種類繁多、制備過程復(fù)雜。目前，市場(chǎng)只有鈍化劑和改良劑，鈍化劑雖然對(duì)于鈍化重金屬有良好的效果，但是容易引起土壤板結(jié)，已有的鈍化劑大多存在易改變土壤pH值、引起土壤板結(jié)、重金屬反溶及修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)等問題，修復(fù)過后不易再進(jìn)行農(nóng)作物的耕作。而改良劑可以明顯提高土壤的氮、磷、鉀含量，但鈍化重金屬的長(zhǎng)期性效果欠佳。因此，如何利用天然材料制備經(jīng)濟(jì)實(shí)用且同時(shí)具有重金屬鈍化作用和土壤改良作用的重金屬污染農(nóng)田鈍化改良劑還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種土壤鈍化改良劑。本發(fā)明的土壤鈍化改良劑一方面通過膨潤(rùn)土、硅藻土等天然礦物組份及氧化鎂減少土壤重金屬活性、降低有效態(tài)重金屬濃度；另一方面通過腐植酸組份改善土壤透氣性能，補(bǔ)充植物必需的氮、硫、鉀和磷及微量元素，同時(shí)利用富含的黃腐植酸螯合重金屬離子，降低植物對(duì)重金屬的吸收量。

本發(fā)明的另一目的是在于提供一種上述土壤鈍化改良劑的制備方法。

本發(fā)明的再一目的是在于提供上述土壤鈍化改良劑的應(yīng)用。

本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種土壤鈍化改良劑，按重量百分比計(jì)，所述土壤鈍化改良劑包括：50～70％膨潤(rùn)土，20～35％硅藻土，5～10％氧化鎂，4～8％氧化鐵和0.1～1％腐植酸。

優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，所述土壤鈍化改良劑包括：54～65％膨潤(rùn)土，25～33％硅藻土，7～9％氧化鎂，4.5～7％氧化鐵和0.15～0.8％腐植酸。

更為優(yōu)選地，所述土壤鈍化改良劑包括55％膨潤(rùn)土、32％硅藻土、7.8％氧化鎂、5％氧化鐵和0.2％腐植酸。

上述土壤鈍化改良劑的制備方法，包括以下步驟：

S1.將膨潤(rùn)土、硅藻土、氧化鎂、氧化鐵和腐植酸混合粉碎，得到混合粉；

S2.步驟S1中的混合粉噴入水，加入到球磨粉碎機(jī)充分研磨2～4h，得到土壤鈍化改良劑。

優(yōu)選地，步驟S1中所述膨潤(rùn)土、硅藻土、氧化鎂、氧化鐵和腐植酸的質(zhì)量比為(50～70)：(20～35)：(5～10)：(4～8)：(0.1～1)。

優(yōu)選地，步驟S2中所述水為步驟S1中所述混合粉質(zhì)量的2～5％。

上述土壤鈍化改良劑在重金屬污染土壤治理中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，所述的重金屬為Cd和/或Pb。