一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂，以及其制备方法与应用。本发明专利技术按照以下重量成份制成：凹凸棒土50‑150份，钝化有效成分一20‑60份，钝化有效成分二0.5‑5份，拮抗剂成份5‑25份，去离子水150‑180份。本发明专利技术材料为农作物生长提供丰富的营养元素，促进水稻的生长，含有多种有效钝化成分，对多种重金属污染土壤类型都有较好的钝化效果，能明显降低农产品中重金属的含量。本发明专利技术对农田土壤不会产生二次污染，安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂及其制备方法
本专利技术属于土壤重金属污染修复
，特别涉及一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂，以及所述调理剂的制备方法。
技术介绍
我国农田重金属污染土壤治理起步较晚，钝化处理技术还不成熟。现今的钝化剂主要是利用粘土矿物、石灰、有机质、磷酸盐等进行单一处理，上述各类方法处理导致土壤重金属的钝化效果受环境影响较大，处理土壤类型及重金属类型受限，单一的钝化材料的大量添加还会改变土壤的理化性质，影响植物的产量甚至正常生长。凹凸棒土是一种天然粘土矿物，加入到环境中能改良土壤的理化性质，对环境、农作物无污染。其主要含有Mg、Si元素，还含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，可为农作物的生长提供营养元素。磷酸二氢钾，有效态磷、有效态钾对农作物生长见效快；其含有的磷酸根与重金属结合易形成难容的沉淀物；钙镁磷主要成分为磷酸钙、硅酸钙、硅酸镁，为农作物生长提供钙、镁等营养元素，加入到土壤中有缓释效果，磷酸根的存在为土壤重金属长期的稳定化提供保障；腐殖酸为农作物生长提供有机营养元素，腐殖酸当中的有效成分胡敏酸与重金属结合形成难溶的络合态，降低重金属的生物有效性。硫化锰、硫酸亚铁为农作物根系提供较好的还原性环境和一定量的S2+，促进重金属与硫离子结合成沉淀，亚铁离子的存在抑制农作物对重金属的吸附。本专利技术将凹凸棒土、钝化有效成分一、钝化有效成分二、拮抗剂按照一定比例混合，为农作物生长提供丰富的营养元素，改良土壤的理化性质，添加的有效钝化成分包括磷酸根、硫离子、胡敏酸，呈现多元化，降低了单一有效成分钝化的风险性，为重金属复合污染类型土壤修复和降低农作物重金属含量提供保障。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂，其特征在于包括以下成分：凹凸棒土，钝化有效成分一，钝化有效成分二，拮抗剂。优选地，以重量份计，包括以下成分组分与去离子水的组分：凹凸棒土50-150份，钝化有效成分一为20-60份，钝化有效成分二为0.5-5份，拮抗剂为5-25份，去离子水为150-180份。优选地，钝化有效成分一为磷酸二氢钾、钙镁磷、腐殖酸当中的一种或多种混合。优选地，钝化有效成份二为硫化锰或硫酸亚铁，其中硫化锰的纯度>98％。优选地，拮抗剂为硫酸亚铁或氯化钙或磷酸钙或硫酸钙或氧化铁或氧化钙，其中硫酸亚铁纯度>97％。优选地，所述凹凸棒土份数为100份，目数为100-200。本专利技术还提供一种制备权利上述钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先对凹凸棒土进行高温活化；(2)再将步骤(1)的凹凸棒土与钝化有效成分一混合，加去离子水进行搅拌，混匀后进行干燥、粉碎；(3)将步骤(2)得到的混合物与钝化成分二、拮抗剂加入到搅拌机中进行搅拌，混合均匀，得到农田土壤重金属复合钝化材料，即所述的调理剂。最好在步骤(1)中凹凸棒土的活化温度为250-350℃。优选各成分的组分与去离子水的组分为凹凸棒土50-150份，钝化有效成分一20-60份，钝化有效成分二0.5-5份，拮抗剂为5-25份，去离子水150-180份或凹凸棒土份数为100份。本专利技术钝化有效成份二硫化锰，优选如下：纯度>98％，厂家鞍山鑫科粉材制造有限公司生产。拮抗剂硫酸亚铁，优选如下：纯度>97％，厂家廊坊科瑞化工生产。与现有技术相比，本专利技术所述的一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂及其制备方法达到了如下效果：将凹凸棒土、钝化有效成分一、钝化有效成分二、拮抗剂按照一定比例混合，为农作物生长提供丰富的营养元素，改良土壤的理化性质，添加的有效钝化成分包括磷酸根、硫离子、胡敏酸，呈现多元化，降低了单一有效成分钝化的风险性，为重金属复合污染类型土壤修复和降低农作物重金属含量提供保障，本专利技术取材安全环保，处理工艺简单，为农作物生长提供丰富的营养元素；将多种钝化有效成分与拮抗成分复配到一起，对钝化土壤重金属有叠加功能并且提供良好的修复环境；本专利技术对于处理多种重金属污染类型的土壤都有较好的修复效果，明显降低农产品重金属含量。具体实施方式以下结合具体实施例，进一步说明本专利技术，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1将100目的凹凸棒土在250℃的高温环境下活化2h，活化凹凸棒土与钝化有效成分一混合，再加入去离子水搅拌4h，干燥粉碎；再与钝化有效成分二和拮抗剂充分搅拌4h，混合均匀。材料重量份数为凹凸棒土50份，钝化有效成分一为60份，钝化有效成分二用硫化锰或硫酸亚铁为5份，拮抗剂用硫酸亚铁为25份，去离子水150份。将钝化剂加入到镉、汞复合污染土壤中，钝化剂与土壤的质量比，钝化剂：土壤＝2:1000。将土与钝化剂混合均匀；加水至土壤含水率100％，让其在自然状态下蒸发，期间不断加水，保证土壤含水率不低于60％，持续时间30天。之后在该土壤中进行空心菜种植。待空心菜长大后进行重金属汞、镉含量测定和土壤中有效态汞和镉含量测定，结果见表1。实施例2将150目的凹凸棒土在270℃的高温环境下活化2h，活化凹凸棒土与钝化有效成分一混合，再加入去离子水搅拌4h，干燥粉碎；再与钝化有效成分二和拮抗剂充分搅拌4h，混合均匀。材料重量份数为凹凸棒土100份，钝化有效成分一为50份，钝化有效成分二用硫化锰为3份，拮抗剂用氯化钙为20份，去离子水160份。钝化方案及空心菜种植流程如实施例1，待空心菜长大后进行重金属汞、镉含量测定和土壤中有效态汞和镉含量测定，结果见表1。实施例3将100目的凹凸棒土在270℃的高温环境下活化2h，活化凹凸棒土与钝化有效成分一混合，再加入去离子水搅拌，干燥粉碎；再与钝化有效成分二和拮抗剂充分搅拌4h，混合均匀。材料重量份数为凹凸棒土150份，钝化有效成分一为30份，钝化有效成分二用硫酸亚铁为1份，拮抗剂用磷酸钙为15份，去离子水170份。钝化方案及空心菜种植流程如实施例1，待空心菜长大后进行重金属汞、镉含量测定和土壤中有效态汞和镉含量测定，结果见表1。实施例4将200目的凹凸棒土在270℃的高温环境下活化2h，活化凹凸棒土与钝化有效成分一混合，再加入去离子水搅拌4h，干燥粉碎；再与钝化有效成分二和拮抗剂充分搅拌4h，混合均匀。材料重量份数为凹凸棒土100份，钝化有效成分一为20份，钝化有效成分用硫化锰或硫酸亚铁二为0.5份，拮抗剂用硫酸钙或氧化铁为15份，去离子水180份。钝化方案及空心菜种植流程如实施例1，待空心菜长大后进行重金属汞、镉含量测定和土壤中有效态汞和镉含量测定，结果见表1。实施例5将100目的凹凸棒土在270℃的高温环境下活化2h，活化凹凸棒土与钝化有效成分一混合，再加入去离子水搅拌4h，干燥粉碎；再与钝化有效成分二和拮抗剂充分搅拌4h，混合均匀。材料重量份数为凹凸棒土100份，钝化有效成分一为50份，钝化有效成分用硫化锰和硫酸亚铁二为2份，拮抗剂用磷酸钙和硫酸钙和氧化铁和氧化钙为5份，去离子水150份。钝化方案及空心菜种植流程如实施例1，待空心菜长大后进行重金属汞、镉含量测定和土壤中有效态汞和镉含量测定，结果见表1。实施例6将100目的凹凸棒土在270℃的高温环境下活化2h，活化凹凸棒土与钝化有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂，其特征在于包括以下成分：凹凸棒土，钝化有效成分一，钝化有效成分二，拮抗剂。

【技术特征摘要】
1.一种钝化农田重金属镉、汞复合污染土壤的调理剂，其特征在于包括以下成分：凹凸棒土，钝化有效成分一，钝化有效成分二，拮抗剂。2.如权利要求1所述的调理剂，其特征在于以重量份计，包括以下成分组分与去离子水的组分：凹凸棒土50-150份，钝化有效成分一为20-60份，钝化有效成分二为0.5-5份，拮抗剂为5-25份，去离子水为150-180份。3.如权利要求1所述的调理剂，其特征在于，钝化有效成分一为磷酸二氢钾、钙镁磷、腐殖酸当中的一种或多种混合。4.如权利要求1所述的调理剂，其特征在于，钝化有效成份二为硫酸亚铁或硫化锰，其中硫化锰的纯度>98％。5.如权利要求1所述的调理剂，其特征在于，拮抗剂为硫酸亚铁或氯化钙或磷酸钙或硫酸钙或氧化铁或氧化钙，其中硫酸亚铁的纯度>97％。6.如权利要求1所述的调理...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵川，韩建均，张玉枝，
申请(专利权)人：北京本农科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11