[發明專利]一種適用于中弱堿性土壤鎘污染的鈍化劑及其使用方法

在審

• 申請號: 202110361374.6
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113072952A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 諸葛玉平;李亞平;婁燕宏;潘紅;王會;楊全剛
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

本發明公開了一種適用于中弱堿性土壤鎘污染的鈍化劑及其使用方法，其組分為磷礦粉和腐殖酸，所述磷礦粉和腐殖酸的重量比為3：20。本發明優化磷礦粉和腐殖酸配比組合作為土壤鈍化劑，通過土壤鈍化劑和肥料的配合施用方法，特別是肥料的優化施用，共同配合不僅降低了中弱堿性土壤中的鎘污染，還具有保產增效的作用，同時從源頭上降低了面源污染。

技術領域

本發明涉及重金屬污染土壤修復和安全利用技術領域，具體涉及一種適用于中弱堿性土壤鎘污染的鈍化劑及其使用方法。

背景技術

自然條件影響和長期高強度耕作即大量施用速效肥造成土壤結構變差、養分失衡、地力下降，同時還造成土壤嚴重酸化，從而影響肥料的有效性。而且，各種工業廢水、廢氣等使得土壤中重金屬(鎘、鉻、汞、鉛)污染也越來越嚴重，鎘、鉻、汞、鉛等重金屬一方面影響作物的正常生長，另一方面進入到作物內，通過食物鏈富集，影響人體健康。目前重金屬污染以鎘污染最為突出。

目前，針對重金屬鎘污染的處理，最常用的方法是施用石灰，提高pH，增加土壤表面對鎘的吸附，使鎘的毒性降低，達到抑制植株吸收鎘的目的，該方法簡單易行，因此被廣泛應用。但是針對中弱堿性土壤鎘污染，由于其土壤呈堿性，很難再通過施用石灰提高pH的方式治理鎘污染。目前還沒有針對中弱堿性土壤鎘污染處理的相關報道。

而且土壤中施入現有的鈍化劑后，鈍化劑將重金屬吸附固定，但是后期大量酸性肥料施入后，會將吸附的重金屬脫吸附，影響鈍化劑處理效果。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的是提供一種適用于中弱堿性土壤鎘污染的鈍化劑及其使用方法，本發明通過合適用量的磷礦粉和腐殖酸作為土壤鈍化劑，通過土壤鈍化劑和肥料的配合施用方法，特別是肥料的減量施用，共同配合不僅降低了中弱堿性土壤中的鎘污染，還具有保產增效的作用，同時從源頭上降低了面源污染。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一方面提供一種適用于中弱堿性土壤鎘污染的鈍化劑，其組分為磷礦粉和腐殖酸，所述磷礦粉和腐殖酸的重量比為3：20。

腐殖酸的制備：首先將腐殖酸顆粒放入包衣機；在包衣機轉動下噴入質量濃度為0.1-1.0％的胍膠水溶液，混合均勻；升溫，干燥，得干燥顆粒，其中腐殖酸與胍膠水溶液的質量比為100：(5-30)；然后將干燥顆粒加入到質量濃度為0.1％-10.0％的含硼交聯劑水溶液中浸泡后過濾，干燥，即得到可降解腐殖酸緩釋顆粒。腐殖酸的包衣具有可降解性，不僅不影響，反而能夠改善土壤性能；另外，包衣材料經過硼化合物的交聯后能夠延長緩釋周期。同時，交聯劑含有的硼元素是一種含硼肥料的必須元素。

腐殖酸含有豐富的COOH、Ar-OH、Ph-OH、C＝O、醇和烯醇、醇羥基、羰基、氨基等官能團，使其具有弱酸性、離子交換性和絡合螯合性，一方面易與重金屬鎘離子形成絡合物或螯合物，降低重金屬有效性；另一方面可活化磷素，其-COOH基團可與Ca²⁺生成難溶的CaC₂O₄，釋放HPO₄^2-或H₂PO₄^-。同時，腐殖酸還可吸附在磷礦粉表面改善其對鎘的吸附性能。

優選的，磷礦粉過200目篩，購自于云南安寧添云磷化工有限責任公司。

磷礦粉所含的鈣能與重金屬鎘產生拮抗作用，通過與重金屬競爭根表吸附位點和離子通道，從而降低植物對重金屬的吸收；釋放的磷酸根可與重金屬鎘形成磷酸鹽沉淀而固定重金屬鎘。

本發明的第二方面提供上述鈍化劑治理中弱堿性土壤鎘污染的方法，包括以下步驟：先將鈍化劑施入土壤，再進行翻耕，最后進行施肥。

優選的，鈍化劑的施入量為3-4t/hm²。

優選的，翻耕深度為15-20cm。