海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用、镉包埋剂及镉包埋方法和应用技术

本发明专利技术涉及海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用、镉包埋剂及镉包埋方法和应用，属于镉污染治理技术领域。本发明专利技术提供了海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用。本发明专利技术所述应用制备得到的镉包埋剂能够降低镉污染土壤或基质中种植的作物的镉吸收量。

Application of sodium alginate and calcium chloride in preparation of cadmium embedment agent, cadmium embedment agent, cadmium embedment method and Application

【技术实现步骤摘要】
海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用、镉包埋剂及镉包埋方法和应用
本专利技术涉及镉污染治理
，具体涉及海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用、镉包埋剂及镉包埋方法和应用。
技术介绍
随着工农业的迅速发展，土壤环境污染的问题越来越严重。在所有重金属污染中，以镉污染最为严重。镉是一种能对生物体产生巨大毒害作用的重金属，使农作物产量和质量下降，并通过食物链的富集作用进入人体危害人体健康。土壤镉污染的治理已经引起国内外的广泛重视。目前，对含重金属土壤的修复技术主要有物理、化学、电动法、生物和农业生态修复等技术。土壤物理修复成本高，易于二次污染和降低土壤肥力，难以广泛推广。化学修复只是改变了土壤中镉存在的形态，可能由于土壤环境的变化，化学试剂有造成二次污染的危险。电动修复已应用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属污染土壤修复。但是受影响的因素比较多，例如土壤的类型、电流的大小、电极材料和结构等，会在一定程度上影响修复的效率和速度。镉污染土壤的生物修复一般分为动物修复、植物修复和微生物修复三种类型。动物修复可以吸收土壤中的重金属，并在一定程度上减少污染土壤中重金属的比例。但由于动物生长环境等因素的影响，修复效率一般。微生物修复可以降低土壤中重金属的毒性。但修复速度慢、修复效果不稳定等。植物修复修复时间长，效果不明显。农艺修复措施通常通过改变作物系统，通过植物物种的间作、轮作，或通过向镉污染的土壤中添加有机肥料以形成游离形式的有机络合物，从而减少土壤中镉含量，实现镉在土壤中的迁移，吸收和降解。它易于操作和低成本，但是存在许多缺点，如修复时间长、效果缓慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用、镉包埋剂及镉包埋方法和应用。本专利技术所述应用制备得到的镉包埋剂能够降低镉污染土壤或基质中种植的作物的镉吸收量。本专利技术提供了海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用。本专利技术还提供了基于上述技术方案所述应用制备得到的镉包埋剂。优选的是，所述海藻酸钠和氯化钙的质量比为(0.5～3)：2。优选的是，所述海藻酸钠和氯化钙的质量比为1：2。优选的是，所述海藻酸钠包括质量百分含量为1％的海藻酸钠水溶液；所述氯化钙包括质量百分含量为2％的氯化钙水溶液。本专利技术还提供了基于上述技术方案所述应用或上述技术方案所述镉包埋剂的镉包埋方法，包括以下步骤：将海藻酸钠和氯化钙分别溶于水，制成质量百分含量为1％的海藻酸钠水溶液和质量百分含量为2％的氯化钙水溶液；在镉污染土壤或基质中添加氯化钙水溶液，搅拌后，添加海藻酸钠水溶液，搅拌。优选的是，每千克所述镉污染土壤或基质中，添加45～50mL质量百分含量为2％的氯化钙水溶液；每千克所述镉污染土壤或基质中，添加22.5～150mL质量百分含量为1％的海藻酸钠水溶液。本专利技术还提供了上述技术方案所述应用或上述技术方案所述镉包埋剂或上述技术方案所述镉包埋方法在治理镉污染土壤中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述应用或上述技术方案所述镉包埋剂或上述技术方案所述镉包埋方法在降低镉污染土壤或基质中种植的作物的镉吸收量中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述应用或上述技术方案所述镉包埋剂或上述技术方案所述镉包埋方法在提高镉污染土壤或基质中种植的作物的株高和/或茎粗和/或叶片数和/或总根长和/或根系表面积和/或根系体积和/或根尖数和/或地上部鲜重和/或地上部干重和/或地下部干重中的应用。本专利技术提供了海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用。本专利技术所述应用制备得到的镉包埋剂能够降低镉污染土壤或基质中种植的作物的镉吸收量；还能够提高镉污染土壤或基质中种植的作物的株高和/或茎粗和/或叶片数和/或总根长和/或根系表面积和/或根系体积和/或根尖数和/或地上部鲜重和/或地上部干重和/或地下部干重。附图说明图1为本专利技术提供的海藻酸钠分子式；图2-A为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗根中的镉含量影响；图2-B为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗茎中的镉含量影响；图2-C为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗叶中的镉含量影响；图3-A为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗株高的影响；图3-B为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗株茎粗的影响；图3-C为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗叶片数的影响；图4-A为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗根总长的影响；图4-B为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗根表面积的影响；图4-C为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗根平均直径的影响；图4-D为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗根体积的影响；图4-E为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗根根尖数的影响；图5-A为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗地上部鲜重的影响；图5-B为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗地下部鲜重的影响；图5-C为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗地上部干重的影响；图5-D为本专利技术提供的海藻酸钠与氯化钙不同添加量对黄瓜幼苗地下部干重的影响。具体实施方式本专利技术提供了海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用。在本专利技术中，所述海藻酸钠和氯化钙优选独立包装。本专利技术所使用的海藻酸钠((C5H7O4COONa)n)是从海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物，具有性质稳定、无毒、亲水性、溶解性等特性。可以避免化学修复中对土壤造成二次污染的危险。通过CaCl2和NaAlg的添加，一方面CaCl2中的Ca2+与NaAlgG单元中的Na+发生交换，使海藻酸钠溶液向凝胶转变，从而吸附基质中的Cd2+，另一方面土壤或基质中的Cd2+与NaAlgG单元中的Na+发生交换，使海藻酸钠溶液向凝胶转变，降低了镉污染土壤或基质中种植的作物的根系对镉的吸收，促进了作物幼苗根系、茎以及叶片等的生长。本专利技术对所述海藻酸钠和氯化钙的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规市售海藻酸钠和无水氯化钙产品即可，如海藻酸钠(NaAlg，分子式如图1所示)购自山东西亚化学股份有限公司，无水氯化钙(CaCl2)购自天津市凯通化学试剂有限公司。本专利技术还提供了基于上述技术方案所述应用制备得到的镉包埋剂。在本专利技术中，所述海藻酸钠和氯化钙的质量比优选为(0.5～3)：2，更优选为1：2。在本专利技术中，所述海藻酸钠包括质量百分含量为1％的海藻酸钠水溶液；所述氯化钙包括质量百分含量为2％的氯化钙水溶液。本专利技术CaCl2和NaAlg以水溶液形式添加是因为以溶液形式添加更容易与土壤或基质拌匀，而由于NaAlg的高粘性直接添加NaAlg粉末不易拌匀。本专利技术还提供了基于上述技术方案所述应用或上述技术方案所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.海藻酸钠和氯化钙在制备镉包埋剂中的应用。


2.基于权利要求1所述应用制备得到的镉包埋剂。


3.根据权利要求2所述的镉包埋剂，其特征在于，所述海藻酸钠和氯化钙的质量比为(0.5～3)：2。


4.根据权利要求2所述的镉包埋剂，其特征在于，所述海藻酸钠和氯化钙的质量比为1：2。


5.根据权利要求2所述的镉包埋剂，其特征在于，所述海藻酸钠包括质量百分含量为1％的海藻酸钠水溶液；所述氯化钙包括质量百分含量为2％的氯化钙水溶液。


6.基于权利要求1所述应用或权利要求2～5任一项所述镉包埋剂的镉包埋方法，包括以下步骤：
将海藻酸钠和氯化钙分别溶于水，制成质量百分含量为1％的海藻酸钠水溶液和质量百分含量为2％的氯化钙水溶液；
在镉污染土壤或基质中添加氯化钙水溶液，搅拌后，添加海藻酸钠水溶液，搅拌。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈碧华，杨和连，郭卫丽，李庆飞，潘飞飞，袁敬平，王广印，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41