[發(fā)明專利]一種酸性土壤鎘鈍化劑及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710812496.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107446589B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁家妮;崔紅標(biāo);周典海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西潔地環(huán)境治理生態(tài)科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K17/40
• 分類號(hào): C09K17/40;B09C1/08;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 姜玲燕;郭華俊

本發(fā)明公開(kāi)了一種酸性土壤鎘鈍化劑，成分包括稻殼炭、石灰、羥基磷灰石、赤鐵礦。本發(fā)明酸性土壤鎘鈍化劑能夠提高土壤pH、降低CaCl₂和醋酸提取態(tài)鎘的含量，促進(jìn)土壤鎘由生物可利用態(tài)(離子交換態(tài))向潛在可利用態(tài)(碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài))和不可利用態(tài)(殘?jiān)鼞B(tài))轉(zhuǎn)化，達(dá)到鈍化Cd活性的目的，有效修復(fù)Cd污染酸性土壤，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，降低作物對(duì)鎘的吸收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種酸性土壤鎘鈍化劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

重金屬在自然界無(wú)法被微生物降解，因此其進(jìn)入土壤環(huán)境后會(huì)持久存在。2014年國(guó)家環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部發(fā)布《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》表明，重度以下污染點(diǎn)位超標(biāo)比例達(dá)到15％，其中鎘成為我國(guó)耕地土壤中首要污染物，點(diǎn)位超標(biāo)率為7％。大面積的土壤污染不僅威脅18億畝耕地紅線，而且影響人體健康和社會(huì)穩(wěn)定。

化學(xué)穩(wěn)定化方法是通過(guò)向污染土壤中添加鈍化材料，降低土壤中重金屬的有效活性，減少植物對(duì)重金屬的吸收，可以實(shí)現(xiàn)重金屬污染農(nóng)田土壤的邊生產(chǎn)、邊修復(fù)目的。該方法操作簡(jiǎn)單、成本低、適用范圍廣，是當(dāng)前重金屬污染農(nóng)田修復(fù)的主推修復(fù)方法。

有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，單一的鈍化材料對(duì)重金屬具有選擇性，存在鈍化效果不穩(wěn)定以及破壞土壤質(zhì)量等問(wèn)題。如長(zhǎng)期施用石灰會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié)，引起鈣鎂等元素失衡，降低土壤可耕性。因此，需要篩選和組配經(jīng)濟(jì)、高效和效果穩(wěn)定的鈍化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠顯著降低酸性土壤鎘活性，提高土壤pH的酸性土壤鎘鈍化劑。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種酸性土壤鎘鈍化劑，成分包括稻殼炭、石灰、羥基磷灰石、赤鐵礦。

稻殼炭可以將Cd吸附在其孔隙內(nèi)部和表面，還可以通過(guò)絡(luò)合和沉淀降低Cd的活性；此外，稻殼炭是堿性，能夠微弱提高土壤的pH；而且，稻殼炭中含有一定的灰分，其富含Si、Ca、Mg、Fe等，對(duì)于提高酸性土壤有效態(tài)鈣和鎂具有較好的效果。

石灰不僅能夠顯著提高土壤pH值，同時(shí)還可以與Cd反應(yīng)(Cd²⁺+CO₃^2-＝CdCO₃；Cd²⁺+2OH^-＝Cd(OH)₂)形成碳酸鹽和氫氧化物沉淀。

羥基磷灰石可以通過(guò)離子交換、表面絡(luò)合、共沉淀等作用(3Cd²⁺+2PO₄^3-＝Cd₃(PO₄)₂)吸附鎘離子。

赤鐵礦是土壤鐵氧化物的一種，其本身是一種有利于緩解土壤酸化的物質(zhì)，對(duì)于磷酸鹽和重金屬均具有一定的吸附固定能力，且其與磷形成的鐵磷也能夠與Cd反應(yīng)(Fe₃(PO₄)₂·8H₂O+2H⁺＝3Fe²⁺+2HPO₄^2-+8H₂O；3Cd²⁺+2HPO₄^2-＝Cd₃(PO₄)₂+2H⁺)生成難溶性沉淀。

進(jìn)一步地，稻殼炭與石灰、羥基磷灰石、赤鐵礦的重量比為35:35:20:10。在實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述配比下的酸性土壤鎘鈍化劑對(duì)鎘的鈍化效果達(dá)到最佳。

進(jìn)一步地，成分還包括活性硅粉和腐殖土。

進(jìn)一步地，所述活性硅粉按以下方法制備而成：將氫氧化鈣、二氧化硅和水混合，水熱反應(yīng)后過(guò)濾去除上清液，得到的沉淀經(jīng)過(guò)煅燒處理后即為所述活性硅粉。