[發明專利]硫酸鉀鈣鎂作為修復材料在降低弱堿性土壤Cd生物有效性中的應用

在審

• 申請號: 202110080293.9
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112898979A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 梁家妮;夏睿智;張晨;周伶俐;周靜;周俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: C09K17/06
• 分類號: C09K17/06;C05D3/02;B09C1/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 瞿曉晶

本發明提供了硫酸鉀鈣鎂作為修復材料在降低弱堿性土壤Cd生物有效性中的應用，涉及土壤重金屬污染防治技術領域。硫酸鉀鈣鎂是天然肥料，所含的硫酸根可和弱堿性土壤中的銨離子形成強酸弱堿鹽，水解后產生的H⁺可使弱堿性土壤pH降低，避免土壤堿性過強；硫酸鉀鈣鎂中的氧化鈣和氧化鎂可與Cd形成穩定結構，提高土壤殘渣態Cd的比例，降低Cd生物有效性；且硫酸鉀鈣鎂能提供作物生長必需的鉀和鈣、鎂、硫等養分，提高土壤肥力，施入土壤后還會提高土壤顆粒的團聚能力，提高土壤緩沖能力，從而提高土壤墑值及適耕性。本發明將硫酸鉀鈣鎂作為修復材料應用于弱堿性土壤，不僅能有效降低弱堿性土壤重金屬Cd的生物有效性，而且能提高土壤肥力。

技術領域

本發明涉及土壤重金屬污染防治技術領域，特別涉及硫酸鉀鈣鎂作為修復材料在降低弱堿性土壤Cd生物有效性中的應用。

背景技術

近些年我國耕地土壤重金屬污染越發嚴重，其中首要污染物為重金屬Cd。Cd是生物體非必需元素，由于其具有高遷移性、高毒害性、高積累性和難消除性，被視為生物毒性最強的重金屬。

對于大面積重金屬污染的土壤，尤其是中、輕度污染的耕地土壤，原位化學鈍化修復技術具有實施簡單，成本低廉以及治理速度快的優點。對于土壤Cd污染的原位固定鈍化修復，目前使用較為廣泛的鈍化修復材料有石灰、羥基磷灰石等堿性材料。但是，這些修復材料通常用于修復酸性土壤Cd污染，其作用以提升土壤pH為主，通過升高土壤pH值降低重金屬活度進而降低重金屬的生物有效性。而對于弱堿性土壤(pH值為7.1～7.5)，土壤本底pH值相對較高，若添加磷石灰或石灰這些堿性材料，由于這類材料對于土壤pH值的提升幅度大，會使得土壤pH值增加至7.5以上，由此導致土壤堿性過強，增加土壤板結、土壤鹽漬化的風險，目前幾乎沒有針對Cd污染的弱堿性土壤長期有效的降低土壤Cd生物有效性的原位固定鈍化修復方法。此外，這些鈍化修復材料往往會使土壤肥力有所降低。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供硫酸鉀鈣鎂作為修復材料在降低弱堿性土壤Cd生物有效性中的應用。本發明將硫酸鉀鈣鎂作為修復材料應用于弱堿性土壤，不僅能夠有效降低弱堿性土壤重金屬Cd的生物有效性，而且能夠提高土壤肥力。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了硫酸鉀鈣鎂作為修復材料在降低弱堿性土壤Cd生物有效性中的應用；所述弱堿性土壤的pH值為7.1～7.5。

優選地，所述硫酸鉀鈣鎂為顆粒狀，粒徑為2～4mm。

優選地，所述應用的方法包括以下步驟：

將所述硫酸鉀鈣鎂施用在弱堿性土壤的耕作層內；

所述施用后對耕作層澆水灌溉，然后進行平衡，使硫酸鉀鈣鎂和耕作層土壤混勻。

優選地，所述耕作層為深0～20cm范圍的弱堿性土壤表層。

優選地，所述硫酸鉀鈣鎂的施用量為耕作層土壤質量干重的0.2～0.45％。

優選地，所述硫酸鉀鈣鎂的施用量為耕作層土壤質量干重的0.4％。

優選地，所述澆水灌溉使耕作層土壤的水分含量保持不低于耕作層土壤飽和持水量的30％。

優選地，所述平衡的時間為4～6天。