用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂及其使用方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂，属于土壤重金属污染修复领域。该土壤修复剂由以下成分构成：50

Soil remediation agent for reducing cadmium concentration in cultivated land and its application method and Application

【技术实现步骤摘要】
用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂及其使用方法和应用


[0001]本专利技术涉及土壤污染治理
，更具体地，涉及一种用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂及其使用方法和应用。

技术介绍

[0002]土壤是自然生态系统的重要组成部分，是人类赖以生存和农业生产的重要物质基础。我国耕地资源十分紧缺，人均占有量不及世界平均水平的1/2，且总体质量不高，中低产田达到了2/3。此外，由于建设占用、灾毁、生态退耕、农业结构调整等原因，近年我国耕地面积保有量总体有所下降。与此同时，土壤污染加剧了耕地资源的紧张。近年来，随着工业化和城市化进程的加快，三废、农药化肥的不合理使用等导致土壤污染日益严重，致使全球范围内土壤重金属污染问题日益严重。据国家环保总局报道，我国受Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属污染的耕地面积近2000万平方公顷，约占总耕地面积的1/5。《全国土壤污染状况调查公报》（2014）显示全国土壤总点位超标率为16.1%，污染类型以无机型为主，无机污染物超标点数占全部超标点位的82.85%。其中镉的点位超标率为7.0%，位居无机污染物之首。
[0003]镉是动植物体内的非必要元素，在土壤中具有隐蔽性、积累性、难降解等特点，一旦在土壤中富集，很难通过稀释作用和净化作用来消除。植物吸收镉超过一定程度后，其生长发育及产量品质都会受到消极的影响。由于人类食用的绝大多数农产品都是“土壤
‑
植物”系统的初级或次级产品，因此农产品污染极易导致镉通过食物链进入人体，对健康造成危害。
[0004]硒是人体中必不可少的微量元素之一，不但具有抗氧化、抗癌的作用，而且能增强人体免疫力。硒与金属的结合力很强，能抵抗镉对人体的毒害，在体内能与镉结合形成镉硒蛋白复合而解毒、排毒。富硒土壤是培育和种植天然富硒农产品的宝贵资源，是开发出天然富硒农产品的先决条件。然而，我国有限的富硒土壤同样存在镉污染问题，严重影响了资源的有效利用。
[0005]土壤污染修复技术包括工程修复技术、钝化技术、吸收作物阻控技术、农艺调控技术、植物吸取修复技术、菌根技术、化学淋洗修复技术、替代种植与安全利用技术、联合技术等。其中钝化技术因为具有简单高效、成本低廉、适合大面积污染、可以边生产边修复等优点，是现阶段应用最多的修复方法之一。然而，单一材料如生石灰等容易对土壤的理化性质造成不良影响，纳米材料等由于材料自身价格较高，易增加修复成本。因此，如何开发出一种高效安全、能显著降低水稻中镉含量的土壤修复剂，同时使水稻中的硒含量有所提升，达到富硒水稻标准，实现特色土地资源的合理利用，具有重要的社会意义和经济意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的首要目的在于针对现有技术中的缺陷和不足，解决土壤中硒镉含量不符合预期的技术问题，提供一种高效安全、成本低廉、能显著降低水稻中镉含量、同时能有提高硒有效含量的土壤修复剂，本专利技术不仅能够使种植作物符合国家富硒标准，还可以保证
农作物安全，进一步提升经济附加值。
[0007]本专利技术的另一个目的在于，提供一种土壤修复剂的使用方法。
[0008]本专利技术的再一个目的在于，提供一种土壤修复剂的应用环境。
[0009]为了实现本专利技术的首要目的，本专利技术采用的具体技术方案为：本专利技术所述的用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂，主要由硅灰石、镁质粘土、白云石、生石灰组成。
[0010]进一步地，所述硅灰石为原矿粉碎至100
‑
200目，有效成分硅灰石的质量百分比含量大于65%。
[0011]进一步地，所述镁质粘土为原矿粉碎至100
‑
200目，有效成分滑石的质量百分比含量大于40%。
[0012]进一步地，所述白云石为原矿粉碎至100
‑
200目，有效成分白云石的质量百分比含量大于50%。
[0013]进一步地，所述生石灰有效成分的质量百分比含量为：氧化钙含量大于75%。
[0014]进一步地，各组分的质量百分比含量为：硅灰石
ꢀꢀꢀꢀ
50
‑
70%；镁质粘土
ꢀꢀ
15
‑
25%；白云石
ꢀꢀꢀꢀ
10
‑
15%；生石灰
ꢀꢀꢀꢀ5‑
10%。
[0015]进一步地，各组分按比例进行充分混匀后施入土壤。
[0016]为了实现本专利技术的另一个目的，本专利技术提供了一种土壤修复剂的使用方法：按土壤干重的0.1%
‑
2%的比例施入土壤，充分混匀。
[0017]具体地，所述土壤修复剂施用比例可针对不同土壤灵活调整，具体与土壤性质和镉的含量等参数有关。当土壤pH值大于6，镉含量低于0.5mg/kg，可以施用较小量（0.1
‑
1%）；当土壤pH值小于6，镉含量较高时，应增加用量，一般用量为0.1
‑
2%可以达到本申请所要达到的目的。
[0018]具体地，在水稻种植前2
‑
7天将所述土壤修复剂施入土壤。
[0019]具体地，土壤修复剂施入后翻耕10
‑
15cm使其与污染土壤混合均匀，增强修复效果。
[0020]为了实现本专利技术的再一个目的，本专利技术提供了一种土壤修复剂的应用环境：在治理富硒的镉污染土壤中的应用。
[0021]本专利技术的修复机理在于：（1）镁质粘土中的Mg
2+
能够置换土壤胶体上的H
+
离子生成Mg（OH）2，Mg（OH）2表面的活性点对Cd
2+
有较强的单分子层吸附作用，有试验表明，Cd
2+
在Mg（OH）2上的饱和吸附容量最大可达26.02 mg/g，在农田土壤重金属修复方面具有优势。但是现有技术中通常使用钙进行相关修复工作，因为钙具有调节土壤pH值、促进土壤胶体凝聚从而引起金属共沉淀等特点。然而本申请发现，镁质粘土除钙质组分具有的特点外，还可以发挥缓效性微溶固体镁肥的作用，针对南方酸性土壤本身含镁量低、淋洗损失严重、养分需求量大的问题，对镁进行及时补充；此外，镁本身就具有较高的活性，还可以与钙、硅等其他中量元素产生协同作用，降低土壤中有效态镉的含量。
[0022]（2）硅灰石为硅酸盐矿物，其晶格与金属离子有较好的相容性，可以有效捕获和置换金属离子，镉离子可以替换钙离子，从而降低土壤中重金属镉的化学活性；此外，硅是农作物细胞壁的重要组成成分，进入农作物后可以提高细胞壁的紧密性和坚固性，使镉离子进入植物细胞时形成自然防御机制。
[0023]（3）白云石为碳酸钙类材料，通过CaCO3在酸性环境下的缓慢分解而达到提高土壤pH值，降低重金属有效态的目的。
[0024]（4）生石灰在水中生成强碱性的Ca（OH）2与土壤中的H
+
结合，大幅度提升土壤pH值，从而降低土壤中重金属化合物的溶解度和活性。
[0025]（5）土壤pH值的提高，使得硒的有效性增加，而镉的有效性降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂，其特征在于：按重量计主要由以下成份组成：硅灰石
ꢀꢀ
50
‑
70%；镁质粘土
ꢀꢀ
15
‑
25%；白云石
ꢀꢀ
10
‑
15%；生石灰
ꢀꢀ5‑
10%。2.根据权利要求1所述的用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂，其特征在于：所述镁质粘土的颗粒粒度为100
‑
200目。3.根据权利要求1所述的用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂，其特征在于：所述镁质粘土中包含不低于质量百分比40%的滑石成分。4.根据利要求1所述的用于降低耕地镉浓度的土壤修复剂，其特征在于：所述硅灰石的颗粒粒度为100
‑
200目，其中硅灰石占原矿的质量百分比含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，陈军，周强强，周春华，董菁，程春华，张涛亮，刘亮，潘峰岗，马逸麟，刘冰权，张福神，郄海满，谢长瑜，王道英，黄军，
申请(专利权)人：江西有色地质矿产勘查开发院，
类型：发明
国别省市：