一种设施菜田土壤重金属钝化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及土壤改良技术和环境保护技术，具体为一种设施菜田土壤重金属钝化剂及其制备方法，解决设施菜田因土壤重金属污染而影响其可持续利用的问题。该设施菜田土壤重金属钝化剂按重量百分比计，麦饭石粉１０～３０％、硅藻土粉１０～３０％、沸石粉１０～２０％、褐煤２０～３０％、粉煤灰２５～３５％。土壤重金属钝化剂的制备方法：先将过８０目筛的麦饭石粉、过８０目筛的硅藻土粉、过８０目筛的沸石粉与褐煤混合，搅拌均匀，再与过８０目筛的粉煤灰混合，充分搅拌，混合均匀后，制成土壤重金属钝化剂。本发明专利技术制备方法简单，通过各成分的协同作用，达到钝化设施菜田土壤重金属，降低土壤中作物可利用态重金属含量的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤改良技术和环境保护技术，具体为。
技术介绍
蔬菜是一种容易富集并残留硝酸盐和重金属的作物，加上农药残留等突出问题， 食用卫生安全的无公害蔬菜就成为人们关注的焦点。蔬菜重金属污染主要与土壤环境、灌 溉水质等有关。我国许多地区都陆续建立了大面积无公害蔬菜生产示范基地。但蔬菜生产 和销售过程中，人们对于蔬菜降低农药残留问题十分重视.对于降低蔬菜重金属含量尚缺 乏十分有效的技术措施。菜地土壤重金属超标问题已逐渐成为威胁中国蔬菜发展且亟需解 决的突出环境问题，农药、化肥、塑料薄膜等农用化学品以及有机肥料的使用，均可能是土 壤中重金属的重要输入源。我国有机肥中各种重金属均出现了不同程度的超标，施用鸡粪 等有机肥的农业土壤中，Cu、Zn含量明显高于施用化肥的土壤。有学者对山东寿光设施菜地 重金属累积的研究认为，设施菜地中某些重金属元素的累积，可能与肥料等农用化学品、有 机肥的大量投入密切相关。此外，农用薄膜生产应用的热稳定剂中往往含有Cd和Pb，在大 量使用塑料薄膜的温室大棚和保护地中，如果不及时清除残留在土壤中的薄膜(或农膜)， 亦可能会使其中的重金属进入土壤并形成累积。曾希柏等系统收集了 1989年以来中国蔬 菜土壤重金属研究的相关资料，并利用相关方法对所收集到的数据进行了统计分析。结果 表明，我国不同地区菜田土壤重金属含量均远高于普通粮田，设施菜田、城市郊区菜田、工 矿区菜田重金属污染现象相对严重(曾希柏等，中国蔬菜土壤重金属含量及来源分析，中 国农业科学，2007,40(11) :2507-2517)。叶菜类比果菜和根菜类富集重金属的能力强，相对 较容易受到重金属污染。如李明德等对长沙市郊区几大主要蔬菜基地进行了取样调查分析 结果表明，叶菜类蔬菜铅含量普遍超标(最大超标137%，平均超标60% )，近一半叶菜样 品镉超标，最大超标127% (李明德等，长沙市郊蔬菜土壤和蔬菜重金属污染状况调查及评 价。湖南农业科学，2005，3:34-36)。重金属污染土壤的治理是一个世界性难题，对重金属土壤污染治理虽有化学、生 物、工程等技术措施的报道，但这些措施大多因方法繁琐、造价昂贵而难于在一般生产中应 用，且每种方法都有各自的优缺点。翻耕、客土与换土是一种有效方法翻耕是把污染重的 表层翻至下层，而把污染轻的下层翻为表层。客土是指在污染土壤上覆盖一层净土，换土 则是先将受污染的表土挖走，然后再填入同等厚度的新土，通常以处理30厘米深的土层为 宜。这三种方法以换土效果最好。但采用换土措施会带来如何处置被挖掘的受污染土壤的 问题，处理不好就很可能导致二次污染。由于这类物理措施通常仅用于污染较重的土壤，由 于需要大量的人力物力，在实际推广中有较大难度。植物修复方法是目前学术界研究较多 的方法，因其费用低廉、不会破坏甚至会改善土壤理化性质以及其有较高的美学价值等优 点而倍受青睐，但由于超量积累重金属植物往往生物量低、生长缓慢、修复时间较长等缺陷 以及重金、属复合污染的制约，加上设施菜田连续使用的特点，这就决定了该类植物实际应用的局限性。在受重金属污染的土壤中，如果土壤PH值较低，属于酸性土壤，施用石灰性物 质，如氢氧化钙、碳酸钙、硅酸钙等来提高土壤PH，可有效地降低重金属的活性，是一种较好 的技术方法，但对于迫近中性的土壤，此类方法没有明显效果。近年来，我国开展了相关对土壤重金属的钝化的技术研究和应用，如中国专利技术专 利公开号CN101045599A专利技术了一种利用石灰改性的粉煤灰吸附剂，钝化处理脱水城市污 泥中含量高的锌和铜的方法，对污泥中重金属铜的钝化率高达85%以上、锌的钝化率高达 70%以上；中国专利技术专利公开号CN101274861A专利技术了一种利用木质素类腐殖质钝化重金 属的堆肥方法；中国专利技术专利公开号CN101322974A专利技术了一种组份为生石灰、去重金属有 机肥和膨胀珍珠岩的蔬菜地土壤重金属钝化剂，对钝化菜地土壤中轻度污染的重金属有一 定效果。中国专利技术专利公开号CN101036917A专利技术了一种以剩余活性污泥为原料的重金属 污染土壤修复剂及其提取方法和其修复重金属污染土壤的方法，其方法可用于受重金属重 度污染的土壤，对于重金属轻度积累的土壤不太合适。罗涛等选择盐基熔磷和固体硫化物 作为蔬菜降污专用肥的钝化剂，在福建省农业科学院土壤肥料研究所网室内，以土壤PH为 5.6的冲积性沙壤土上进行空心菜生长试验。结果表明，在有机肥配施基础上添加钝化剂， Pb的污染系数由0. 89下降到0. 11和0. 74，Cd的污染系数由1. 36下降到0. 02 (罗涛等，土 壤重金属钝化剂的筛选及蔬菜降污专用肥应用效果研究，农业环境科学学报2007，26 (4) 1390-1395)，但此项研究仅处于试验阶段，技术适应性的可行性还有待于进一步研究。麦饭石、硅藻土、沸石土等非金属矿物均具有较强的吸附、离子交换等特性，上述 矿物及其改性产物与生态环境具有良好的协调性，可直接用于防治污染和环境修复，因此 一般称作环境矿物材料，目前已广泛应用于无机和有机污水的处理，但应用于土壤改良和 土壤重金属污染防控方面的技术还有待于进一步开发。研究表明，设施菜田土壤各重金属全量和有效态含量普遍高于露地菜田土壤，远 高于大田土壤，因此设施蔬菜(特别是叶菜类蔬菜)的重金属含量比露地高(武志杰等，农 产品安全生产原理与应用，中国农业科学技术出版社，2005)。由于我国设施菜田面积日益 扩大，解决设施土壤重金属污染的技术需求十分迫切，开发设施菜田重金属污染防控技术 和环境友好型产品，对于实现我国设施菜田的高产、稳产和菜田的可持续利用，保障农产品 安全生产，具有重要的实践意义和广阔的应用前景，是城郊资源节约和环境协调型农业发 展的一项重大技术需求，是推进社会主义新农村建设的一项重要支撑技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，它是一种 工艺简单、原料充足、成本低廉、应用效果明显的利用麦饭石、硅藻土、沸石、褐煤、粉煤灰为 主要原料制作设施菜田土壤重金属钝化剂的方法，用于钝化设施菜田土壤重金属，降低土 壤中作物可利用态重金属含量，解决设施菜田因土壤重金属污染而影响其可持续利用的问 题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下一种设施菜田土壤重金属钝化剂，主要原料(按重量百分比计)如下麦饭石粉 10 30%、硅藻土粉10 30%、沸石粉10 20%、褐煤20 30%、粉煤灰25 35%。上述设施菜田土壤重金属钝化剂制备方法，先将过80目筛的麦饭石粉、过80目筛的硅藻土粉、过80目筛的沸石粉与褐煤混合，搅拌均勻，再与过80目筛的粉煤灰混合，充分 搅拌，混合均勻后，制成土壤重金属钝化剂。本专利技术利用利用各种配方成分的特定功效，通过各成分的协同作用，达到钝化设 施菜田土壤重金属，降低土壤中作物可利用态重金属含量的效果。本专利技术具有如下优点1.本专利技术工艺简单，无污染，原料充足，容易实施，所用主要原料价格低廉，不仅适 合工厂化生产，也适合个体业户生产。2.本专利技术中原料配伍合理，每种原料均有特有的功效(1)麦饭石是一种优质环 保性天然矿物材料，是一种风化或半风化的浅成或超浅成中酸性岩，其中含有高岭石、埃洛 石等粘土矿物，是多孔性海绵状特殊结构，表面积大，具有强烈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设施菜田土壤重金属钝化剂，其特征在于，按重量百分比计，该土壤重金属钝化剂主要原料如下：　　麦麦饭石粉１０～３０％、硅藻土粉１０～３０％、沸石粉１０～２０％、褐煤２０～３０％、粉煤灰２５～３５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉革，姜勇，孟凡祥，刘广纯，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]