[發明專利]一種用于治理重金屬污染土壤的調理劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910916751.0
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110591724A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 劉羽翼;羅琳;劉曉月;易均;張燕;李文潔;賓震東;周晟
• 申請（專利權）人: 湖南博惢巳環境科技有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C09K17/02;B09C1/10;A01B79/02;C09K101/00
• 代理公司: 43226 長沙中科啟明知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 匡治兵

本發明涉及一種用于治理重金屬污染土壤的調理劑，其包含硅酸鹽源、生物質炭、粉煤灰、尿素和微生物菌種；所述硅酸鹽源、生物質炭、粉煤灰、尿素、微生物菌種的質量比為(1?3)：(1?7)：(1?5)：(1?2)：(1?4)，還提供所述用于治理重金屬污染土壤的調理劑的制備方法，所述發明利用上述成分組合，可顯著提高對重金屬污染土壤的治理，明顯降低鎘等重金屬的含量，提高農作物產量和質量。

技術領域

本發明涉及一種用于治理鎘等重金屬污染土壤調理劑，及其制備方法和應用，屬于重金屬污染土壤治理領域。

背景技術

近年來，我國重金屬污染呈現出加劇態勢，土壤重金屬污染對生態環境、食品安全和人體健康構成嚴重威脅。2014年4月18日，環境保護部和國土資源部發布的調查公報顯示，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。據不完全統計，目前中國有近2000萬hm2的耕地存在不同程度的污染，約占耕地面積的1/5，每年因重金屬污染造成糧食達1200萬噸，造成的直接經濟損失超過200億元。

重金屬污染土壤的修復技術可以分為兩大類:物理化學修復技術和生物修復技術。物理化學修復技術又可分為隔離包埋技術、固化穩定技術、化學藥劑穩定技術和電動修復技術等。生物修復技術又可分為微生物修復技術和植物修復技術等。目前，針對鎘、砷污染土壤的修復主要集中在化學藥劑穩定法。這種方法具有成本較低、修復效率較高、操作簡單等特點。該技術在一些工業發達國家首先得到研究和應用，最近十年得到迅速發展。

化學藥劑穩定法常用的藥劑包括有機螯合劑和無機螯合劑。有機螯合劑對重金屬的螯合能力遠遠高于無機螯合劑，有機螯合劑分子與重金屬發生快速螯合反應，生成穩定的重金屬絡合物，牢牢地嵌在土壤結構體中，具有很強的抗酸浸出能力，其缺點是價格高昂，不適合大量在土壤中施用。現有的鎘、砷污染土壤穩定化處理多施用無機螯合劑，如磷酸鹽。在鎘、鉛污染土壤中添加磷酸鹽后會形成難溶性的磷酸類沉淀，這類沉淀的水溶性極低，從而可以有效降低土壤中的有效態鎘、砷，其缺點是溶解度有限，不能與土壤中重金屬充分反應，藥劑利用率不高，造成藥劑增加和浪費，而且環境的變化易引起重金屬的再次浸出。

CN201410672066提到，單獨添加磷酸鹽溶液穩定化處理重金屬污染土壤不僅效率低，并且耗費周期偏長。

公開號為102657926A的中國專利文獻公開了一種重金屬常溫固化劑及使用其固化重金屬污染物中重金屬的方法。其中固化后形成的重金屬磷酸鹽以不溶或微溶的化合物形態存在，在酸堿度條件改變后，重金屬離子容易反溶。除了有機螯合劑和無機螯合劑穩定化方法，還有一些用于重金屬污染土壤的改良方法。

公開號為CN 103484125A的中國專利文獻公布了以固體筍殼基生物炭為土壤改良劑用于重金屬鉛污染土壤的改良方法。該改良方法有利于改良土壤酸性和提高鎘、砷離子的吸附量，但并不能保證土壤中鎘、砷的浸出濃度達到《生活垃圾填埋污染物控制標準》所規定的鎘、砷濃度低于0.25mg/L的標準。而且生物炭制備過程需要烘干粉碎以及400℃高溫熱解，制備過程復雜且能源消耗較大，對大面積的重度鉛污染土壤或固體廢物并不適用。此外，受化學反應平衡機理的限制，單一或多種種類磷酸鹽對重度污染的重金屬污染土壤穩定化效果有限，大量的施用還會造成土壤的二次污染。

綜上所述，當前各種鎘、砷污染土壤穩定劑對重度鉛污染土壤修復存在有效性差或利用率低或成本高等不足之處。

發明內容

為解決現有的調理劑存在的問題，本發明提供一種用于治理重金屬污染土壤的調理劑，旨在提升調理劑對重金屬的有效性，提升重金屬處理效果。

本發明第二目的在于，提供所述的調理劑的制備方法。

本發明的第三目的在于，提供所述的調理劑的應用。

一種用于治理重金屬污染土壤的調理劑，包含硅酸鹽源、生物質炭、粉煤灰、尿素和微生物菌種。