一种抑制土壤重金属污染的钝化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抑制土壤重金属污染的钝化剂及其制备方法，涉及农业科学与环境工程技术领域。一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，主要由质量比为2～10:2～8的秸秆与熟石灰混合制成；秸秆与熟石灰配合使用能发挥最大的协同作用，能显著抑制土壤的重金属污染。该钝化剂的制备方法主要是将秸秆与熟石灰混合，简单易行，利于工业化大规模生产。

Passivating agent for inhibiting soil heavy metal pollution and preparation method thereof

The invention provides a passivating agent for inhibiting soil heavy metal pollution and a preparation method thereof, relating to the field of agricultural science and environmental engineering technology. A suppression of soil heavy metal pollution passivator, mainly by the quality ratio is 2 ~ 10:2 ~ 8 of straw and lime mixed with slaked lime and straw; use can play the maximum synergistic effect, can significantly inhibit the soil heavy metal pollution. The preparation method of the passivating agent is mainly mixing straw with slaked lime, which is simple and convenient, and is beneficial to large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制土壤重金属污染的钝化剂及其制备方法
本专利技术涉及农业科学与环境工程
，具体而言，涉及一种抑制土壤重金属污染的钝化剂及其制备方法。
技术介绍
由于重金属污染具有污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性、无法被生物降解，并可能通过食物链不断在生物体内富集，最终在人体内蓄积而危害健康的特点，因此土壤重金属污染日益引起人们的关注。常用的重金属污染场地修复技术主要包括挖掘、稳定/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。其中固化法具有快速、有效、经济等特点，被广泛应用于各类危险废物的处理。但是目前，多数固化法用于抑制土壤重金属污染的钝化剂少、且作用不够显著。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供了一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，能显著抑制土壤重金属污染。本专利技术的第二目的在于提供了一种抑制土壤重金属污染的钝化剂的制备方法，该制备方法简单易行，可操作性强。本专利技术是这样实现的：一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，主要由秸秆和熟石灰混合制成，秸秆与熟石灰的质量比为2～10:2～8。一种抑制土壤重金属污染的钝化剂的制备方法，将秸秆与熟石灰混合。本专利技术提供的一种抑制土壤重金属污染的钝化剂及其制备方法的有益效果是：该钝化剂，包括质量比为2～10:2～8的秸秆与熟石灰；秸秆与熟石灰配合使用能发挥最大的协同作用。秸秆，一方面为作物源有机物，农田施用秸秆后因秸秆在腐解过程中可产生大量中间产物，成为土壤中溶解性有机碳(DOC)的重要来源，DOC含有大量的羧基、羟基、羰基等官能团，可以通过对重金属的络合而影响土壤中的重金属的活性；另一方面，秸秆含有丰富的纤维素、半纤维素及木质素等物质，这些物质含有大量的能结合重金属离子的官能团。其次，熟石灰不仅可以加速秸秆腐解，促进秸秆有机物的分解，同时熟石灰还能提高土壤的pH，pH值增高会引起土壤对金属的吸附量增加。因此该钝化剂抑制土壤的重金属污染的作用显著。该钝化剂的制备方法简单易行，主要以混合为主，利于工业化大规模生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术试验例中不同处理土壤样品中重金属的浸出量的示意图；图2是本专利技术试验例中Pb在不同处理土壤样品中的形态变化的示意图；图3是本专利技术试验例中Zn在不同处理土壤样品中的形态变化的示意图；图4是本专利技术试验例中Cu在不同处理土壤样品中的形态变化的示意图；图5是本专利技术试验例中Cd在不同处理土壤样品中的形态变化的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的一种抑制土壤重金属污染的钝化剂及其制备方法进行具体说明。一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，主要由秸秆和熟石灰混合制成，秸秆与熟石灰的质量比为2～10:2～8。秸秆，一方面为作物源有机物，农田施用秸秆后因秸秆在腐解过程中可产生大量中间产物，成为土壤中溶解性有机碳(DOC)的重要来源，DOC含有大量的羧基、羟基、羰基等官能团，可以通过对重金属的络合而影响土壤中的重金属的活性；另一方面，秸秆含有丰富的纤维素、半纤维素及木质素等物质，这些物质含有大量的能结合重金属离子的官能团。秸秆与熟石灰配合使用，熟石灰不仅可以加速秸秆腐解，促进秸秆有机物的分解，发挥有效地协同作用，同时熟石灰还能提高土壤的pH，pH值增高会引起土壤对金属的吸附量增加。此外，Ca2+对Cd2+有拮抗作用。优选地，秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆或油菜秸秆中的任一种；更为优选地，秸秆选用油菜秸秆。油菜秸秆中富含氮、磷、钾等成分，油菜秸秆还田后，能显著增加土壤有机质含量，还能引起其他土壤养分发生变化，提高土壤肥力。进一步地，油菜秸秆的C含量为420-430g/kg，N含量为8-9g/kg，P含量为0.3-0.4g/kg。优选地，在本实施例中，油菜秸秆的C含量为428.35g/kg，N含量为8.85g/kg，P含量为0.33g/kg。在本专利技术较佳的实施例方式中，秸秆的粒径为1～3mm；优选地，为2mm。粒径稍小的秸秆具有表面积大的特点，可以直接吸附污染土壤中的重金属。优选地，秸秆与熟石灰的重量比为8:2，经专利技术人发现，在该配比下，施用钝化剂能最佳固定土壤中的重金属Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)，可将两种重金属的浸出量分别减少76％和35％。优选地，秸秆与熟石灰的重量比为2:8，经专利技术人发现，配比施用能最好固定淋洗状态下土壤中的重金属Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)。考虑到有机质对土壤肥力的增强及石灰对土壤生态的影响，优选地，秸秆与熟石灰的重量比为4:6，经专利技术人发现，这一配比能分别将Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的浸出量减少约69％和53％。本专利技术实施例还提供了上述抑制重金属污染的钝化剂的制备方法，将秸秆与熟石灰混合。进一步地，在22～25℃下，每日加水保持钝化剂被水浸润，28～31d后风干。将秸秆与熟石灰在22～25℃下，每日加水保持钝化剂被水浸润，能够使秸秆与熟石灰发生反应，使秸秆腐熟完全，提高钝化剂的固化作用。此外，经专利技术人研究发现，时间控制在28～31d为佳。该制备方法简单易行，能发挥钝化剂最大的效力。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供了一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，包括油菜秸秆与熟石灰，其重量比为8:2。油菜秸秆干物质C含量为428.35g/kg，N含量为8.85g/kg，P含量为0.33g/kg。本实施例还提供了上述抑制土壤重金属污染的钝化剂的制备方法，将油菜秸秆经40℃烘干，植物粉碎机粉碎后过2mm筛；将油菜秸秆与熟石灰混合均匀，在25℃下每日加水保持表面被水浸润，保持通风和向阳，30d后取样风干。实施例2本实施例提供了一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，包括油菜秸秆与熟石灰，其重量比为6:4。油菜秸秆干物质C含量为428.35g/kg，N含量为8.85g/kg，P含量为0.33g/kg。本实施例还提供了上述抑制土壤重金属污染的钝化剂的制备方法，将油菜秸秆经40℃烘干，植物粉碎机粉碎后过2mm筛；将油菜秸秆与熟石灰混合均匀，在25℃下每日加水保持表面被水浸润，保持通风和向阳，30d后取样风干。实施例3本实施例提供了一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，包括油菜秸秆与熟石灰，其重量比为4:6。油菜秸秆干物质C含量为428.35g/kg，N含量为8.85g/kg，P含量为0.33g/kg。本实施例还提供了上述抑制土壤重金属污染的钝化剂的制备方法，将油菜秸秆经40℃烘干，植物粉碎机粉碎后过2mm筛；将油菜秸秆与熟石灰混合均匀，在25℃下每日加水保持表面被水浸润，保持通风和向阳，30d后取样风干。实施例4本实施例提供了一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，包括油菜秸秆与熟石灰，其重量比为2:8。油菜秸秆干物质C含量为428.35g/kg，N含量为8.85g/kg，P含量为0.33本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，其特征在于，主要由秸秆和熟石灰混合制成，所述秸秆与所述熟石灰的质量比为2～10:2～8。

【技术特征摘要】
1.一种抑制土壤重金属污染的钝化剂，其特征在于，主要由秸秆和熟石灰混合制成，所述秸秆与所述熟石灰的质量比为2～10:2～8。2.根据权利要求1所述的抑制土壤重金属污染的钝化剂，其特征在于，所述秸秆为油菜秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆中的任一种。3.根据权利要求2所述的抑制土壤重金属污染的钝化剂，其特征在于，所述秸秆为所述油菜秸秆。4.根据权利要求1所述的抑制土壤重金属污染的钝化剂，其特征在于，所述秸秆与所述熟石灰的重量比为8:2。5.根据权利要求1所述的抑制土壤重金属污染的钝化剂，其特征在于，所述秸秆与所述熟石灰的重量比为4:6。6.根据权利要求1所述的抑制土壤重金属污染的钝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春生，胡超，
申请(专利权)人：湖北工程学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42