一种利用钾肥淋洗修复镉污染土壤的方法技术

本发明专利技术公开一种修复重金属污染土壤的技术，以钾肥作为一种淋洗剂，先在土壤表面播撒一定量的钾肥，然后用干净水饱和土壤，期间定期加水保持水面，室内淋洗9天，或利用降雨大田淋洗120天。室内实验0.2％钾肥(相对土层土壤干重)淋洗可以使表层土壤(0‑20cm)Cd减少38.64％，0.5％钾肥淋洗减少55.76％，1％钾肥淋洗减少84.06％。大田试验0.56％钾肥淋洗可以使表层土壤(0‑20cm)Cd减少32.85％。

A method to recover cadmium polluted soil by potassium leaching

The invention discloses a technology for repairing heavy metal polluted soil, in which the potassium fertilizer is used as a eluant, a certain amount of potassium fertilizer is first spread on the soil surface, and then the clean water is used to saturate the soil, during which the water is added regularly to maintain the water surface, and the water is washed indoors for 9 days, or the rain field is used for 120 days. In the laboratory experiment, 0.2% Potash (relative to the dry weight of soil layer) leaching can reduce the CD of surface soil (0 \u2011 20cm) by 38.64%, that of 0.5% potash by 55.76%, and that of 1% potash by 84.06%. In the field experiment, 0.56% potassium leaching could reduce 32.85% of Cd in the surface soil (0 \u2011 20cm).

【技术实现步骤摘要】
一种利用钾肥淋洗修复镉污染土壤的方法
本专利技术公开一种镉污染土壤的修复方法,具体的说,就是利用农用钾肥作为一种淋洗剂来淋洗镉污染土壤，同时钾肥又能补充淋洗造成土壤养分流失。
技术介绍
随着工农业的快速发展，大量的重金属积累在土壤中，影响了土壤质量、生态系统、和人类的健康。在研究的修复方法中，采用化学淋洗/浸出，是一种有效的方法，常用的化学淋洗剂有EDTA，氯化铁，氯化钙和柠檬酸等。但是这些外加化学试剂，可以引起土壤变性，养分淋失，不利于后续农业生产。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种利用钾肥淋洗修复镉污染土壤的方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种利用环境友好的农业钾肥淋洗Cd污染土壤的修复方法，该修复方法成本低，操作简单，容易推广。具体的说是利用钾肥(氯化钾)作为一种离子交换性盐，来交换和络合土壤中的Cd，增强Cd的迁移活性，使表层土壤重金属淋洗至深层固定，减少农作物对Cd的吸收。本专利技术通过以下技术方案实现上述专利技术目的：一种钾肥淋洗修复Cd污染土壤的修复方法包括以下步骤：A.在污染土壤表面播撒一定量的钾肥(氯化钾)，然后用干净水饱和土壤，期间定期加水保持水面，室内土柱垂直向下淋洗7—10天，或利用降雨大田垂直向下淋洗60—120天。B.室内淋洗时，收集淋出夜，淋洗结束后，处理含Cd废液。大田淋洗时，监测地下水Cd浓度，以保证不造成二次污染。本专利技术机理：钾肥(氯化钾)可释放出K+和Cl-，通过K+的交换作用和Cl-的络合作用，能够改变Cd在土壤中的存在形态，提高Cd的水溶性，使Cd较容易迁移和稀释至深层土壤，降低表层土壤的Cd浓度，减少农作物对Cd的吸收。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术采用农用钾肥作为一种化学淋洗剂，该方法不向土壤加入非农用化学物质，实现了环保目标，有利于后续农作物生长。(2)钾肥在降低污染土壤的Cd浓度的同时，还能补充淋洗造成的土壤钾养分流失。(3)采用钾肥作为淋洗剂，淋洗效率较高，可明显降低了污染土壤的Cd的浓度，且该方法简单易行，容易推广。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(室内实验)本专利技术实施是在实验室中进行，污染土壤取自广东清远市，其中重金属Cd超过国家土壤质量标准，采用钾肥淋洗技术修复Cd污染土壤，具体措施如下：(1)在某电子垃圾拆解厂周边采集农田耕层土壤样品(0-20cm)，自然风干，用橡胶锤敲破碎土壤块体至过2mm筛，期间剔除碎石，草根，所有过筛土样放入干燥器中保存，以供试验用样和备份用样。(2)试验装置采用3根有机透明玻璃圆柱(内径11cm、高50cm)，分别标记为A柱、B柱、C柱。(3)试验装土方式为，柱子垂直放置，底部用致密纤维纱布包裹住，一张圆形滤纸(直径11cm)放在柱子内部的纱网上，A柱、B柱和C柱装土方式一样，每根土壤柱子高度为40cm，土壤高度每5cm放一张纱布(以利试验结束后的取样分析)，共分为8层，每根柱子装土量3.5kg。(4)取3个圆形脸盆，直径约40cm，深度15cm，内部放倒扣一个小于脸盆的筐子，3根柱子分别垂直放置于筐子上，用塑料尼龙线固定3根柱子。(5)A柱上表面土壤加入7g分析纯KCl(0.2％KCl)，B柱上表面土壤加入17.5g分析纯KCl(0.5％KCl)，C柱上表面土壤加入35g分析纯KCl(1％KCl)，用蒸馏水饱和土壤后，连续淋洗9天，期间保持每根土壤柱子含有1-2cm的含水液面，每根柱子加蒸馏蒸馏水总体积为3000mL(6)9天后结束实验，分析方法为土壤pH采用2.5:1蒸馏水土比振荡10min，静置1h，用梅特勒DELTA320型pH计测定。土壤Cd含量在HNO3-HCl-HF(9:3:3)体系中，通过微波仪消解后，用原子吸收光谱仪测定Cd含量。表1供试土壤(0-20cm)基本理化性质农田土壤中Cd、Cu、Pb、Zn、Cr的含量如表1所示。其Cd、Pb、Cu超过国家土壤环境质量标准，说明农田已经遭受了Cd、Pb、Cu污染。Zn、Cr的含量低于国家土壤环境质量标准(pH<6.5)。表2钾肥(KCl)淋洗后不同土层中Cd浓度变化(mg/kg)土壤深度/cmA柱B柱C柱0-50.91±0.010.74±0.020.59±0.025-101.64±0.040.67±0.060.59±0.0110-154.01±0.031.97±0.050.64±0.0315-203.45±0.093.84±0.090.78±0.0220-253.98±0.115.22±0.101.79±0.1525-304.15±0.104.69±0.202.98±0.1030-355.29±0.173.81±0.136.51±0.3035-406.79±0.157.56±0.305.33±0.17注：A柱为0.2％KCl，B柱为0.5％KCl，C柱为1％KCl表2列出了不同浓度KCl淋洗后，A柱、B柱和C柱三根柱子各土层Cd浓度与初始土壤Cd浓度(4.08)相比，不同土层Cd的浓度含量变化不一样，表层土壤(0-20cm)Cd浓度减少效果好于深层土壤(20-40cm)。在表层土壤(0-20cm),A柱、B柱和C柱各层Cd浓度都有所减少，并且随着KCl加入量的增加，Cd浓度减少的效果会更为明显。表3KCl淋洗后表层土壤(0-20cm)Cd浓度(mg/kg)以及Cd的去除率(％)处理类型浓度(mg/kg)去除率(％)A柱2.50±1.3338.64B柱1.81±1.3455.76C柱0.65±0.0884.06注：平均浓度Ct＝(C1+C2+C3+C4)/4，C1、C2、C3、C4、分别表示0-5cm，5-10cm，10-15cm和15-20cm土层Cd浓度；去除率＝[(C0-Ct)/C0]×100％，Ct表示0-20cm土层Cd平均浓度，C0表示初始浓度.表3为KCl淋洗后表层土壤(0-20cm)Cd平均浓度以及Cd的去除率(％)，可以看出，不同浓度KCl淋洗后，A柱、B柱和C柱0-20c本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术公开一种修复重金属污染土壤的技术，该重金属污染土壤修复技术主要包括以下步骤：/nA.在污染土壤表面播撒一定量的钾肥(氯化钾)，然后用干净水饱和土壤，期间定期加水保持水面，室内土柱垂直向下淋洗7—10天，或利用降雨大田垂直向下淋洗60—120天。/nB.室内淋洗时，收集淋出夜，淋洗结束后，处理含Cd废液。大田淋洗时，监测地下水Cd浓度，以保证不造成二次污染。/n

【技术特征摘要】
1.本发明公开一种修复重金属污染土壤的技术，该重金属污染土壤修复技术主要包括以下步骤：
A.在污染土壤表面播撒一定量的钾肥(氯化钾)，然后用干净水饱和土壤，期间定期加水保持水面，室内土柱垂直向下淋洗7—10天，或利用降雨大田垂直向下淋洗60—120天。
B.室内淋洗时，收集淋出夜，淋洗结束后，处理含Cd废液。大...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴启堂，马强，卫泽斌，彭建兵，刘兴，
申请(专利权)人：广东东升实业集团有限公司，华南农业大学，江门市新会区泰盛石场有限公司，广州顺兴石场有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44