一種熱帶地區酸性重金屬鉛污染土壤的改良方法技術

本發明專利技術涉及一種熱帶地區酸性重金屬鉛污染土壤的改良方法，其特征在于在污染土壤中混合海泡石粉、石灰粉、工業廢棄物粉煤灰、農業廢棄物椰殼，其質量百分比優選配比范圍如下：椰殼12.5％～57.13％，海泡石12.5％～22.22％，粉煤灰14.29％～50％，石灰粉11.11％～25％。它使污染土壤中鐵錳氧化物結合態、殘渣態鉛分別增加8.12～85.4％與15.87～89.32％，極具鈍化功能。本發明專利技術的改良特征在于通過螯合、吸附等反應固定鉛離子降低其生物毒性，對污染土壤進行改良。本發明專利技術制備方法簡單，有效利用廢棄物，投入成本低，能顯著改善磚紅壤酸堿度環境，降低土壤交換態鉛的含量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及土壌改良方法領域，具體涉及ー種熱帶地區酸性重金屬鉛污染土壌的改良方法。
技術介紹
鉛是環境中對動植物以及人類危害最強的重金屬元素之一，我國24個省(市)城郊、污水灌溉區、エ礦等經濟發展較快地區的320個重點污染區中，重金屬含量超標的農產品產量與面積約占污染物超標農產品總量與總面積的80%以上，其中鉛是最嚴重的污染元素之一。鉛在土壌中滯留時間長、不能被微生物降解，并可沉淀、遷移、富集到植物中，從而隨食物鏈進入人體，對人體健康產生極大危害，嚴重時還會出現中毒和死亡。因此，控制和修復重金屬鉛污染土壤已迫在眉睫。目前治理重金屬污染土壌的方法主要有物理法、化學法和生物法。在化學法中，原位固定修復法是研究和應用較多的修復技木，它通過往土壤中加入固定劑，調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質，使其產生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化、氧化還原等一系列反應，降低其在土壤環境中的生物有效性和可遷移性。目前初歩形成了電廠爐渣等堿性類物質、有機物料和復合鈍化劑等土壌重金屬鈍化劑，通過改變重金屬在土壌中的存在形態，使重金屬的活性態轉變為穩定態，從而降低其毒害作用，以此達到鈍化修復的目的。椰殼是棕櫚科植物椰子的內果皮,含灰分0. 61% (主成分為氫氧化鉀)，木質素36. 51%，纖維素53. 06%，戊聚糖29. 27% (總量)，纖維素含戊聚糖20. 54%。海泡石是ー種纖維狀的含水硅酸鎂礦物，具有極強的吸附和分散等性能，SiO2含量一般在54 60%之間，MgO含量范圍多在21 25%。粉煤灰是火力發電廠的固體廢棄物，含有豐富的CaO和MgO，pH值達到12，能起到鈍化土壌中的重金屬并殺死病原菌的作用。生石灰的主要成分是氧化鈣(CaO)，施用生石灰可提高土壌pH值，降低土壌中有效性較高部分的鉛的含量，從而抑制植物對鉛的吸收。對重金屬中輕度污染的廣大農田，在修復過程中，必須考慮和持續利用相結合；在修復措施上，盡量不造成農田的二次污染而達到有效鈍化重金屬的目的。因此，研究和開發費用低、實施方便的農業化學措施，原位鈍化修復重金屬污染的農田，成為我國重金屬污染農田修復的必然選擇之一。
技術實現思路
本專利技術的目的在于根據現有的重金屬污染土壌改良方法中存在的技術不足，改良成本過高等問題，提供一種成本低、改良效果好的降低酸性重金屬污染土壤鉛活性的復合鈍化劑對土壤進行改良的方法。本專利技術上述目的通過以下方案得以實現一種熱帶地區酸性重金屬鉛污染土壌的改良方法，其特征在于包括如下步驟(I)以pH值在6.0以下的中、輕度污染土壤作為改良對象，模擬人工農田生態環境，對土壤進行鉛三級污染值(500mg/kg)人工污染；(2)向重金屬鉛污染土壤中添加土壤改良劑(添加水平為20g/100g)，同時添加尿素、過磷酸鈣、氯化鉀作為底肥；(3)混合均勻后，加去離子水調節土壤含水量為田間最大持水量的70%左右，平衡I個月。本專利技術改良方法中添加的土壤復合鈍化改良劑由海泡石粉、石灰粉、エ業廢棄物粉煤灰和農業廢棄物椰殼按照一定 質量分數制成。本專利技術改良方法中，步驟(I)所述對土壤進行人工污染的方法為用分析純的Pb (NO3) 2配制溶液,將其添加到供試土壤中，使土壤Pb濃度達到500mg/kg,制備成模擬重金屬污染土壌。本專利技術改良方法中，提供了一種降低酸性重金屬污染土壤鉛活性的復合鈍化改良齊U，采用技術措施如下一種降低酸性重金屬污染土壤鉛活性的復合鈍化改良劑，它有以下三種原料的質量分數組成原料質量分數％椰殼12.5 57.13粉煤灰11.11 50海泡石11.11 50石灰粉11.11 50一種降低酸性重金屬污染土壤鉛活性的復合鈍化改良劑，它有以下三種原料的質量分數組成(優選范圍)原料質量分數。/。椰殼12.5 57.13粉煤灰14.29 50海泡石12.5 22.22石灰粉11.11 25一種降低酸性重金屬污染土壤鉛活性的復合鈍化改良劑，它有以下三種原料的質量分數組成(最佳方案)原料質量分數％ 椰殼22.22粉煤灰44.45海泡石22.22石灰粉11.11本專利技術經過大量實驗研究發現采用海泡石、石灰粉、粉煤灰以及椰殼等改良劑可有效中和磚紅壤中的酸，使土壤PH值得到迅速提高，還可螯合、絡合Pb、Cd、Cr等多種重金屬離子，降低其在土壌中的有效態含量，緩解其毒性。同時，有些改良物質(如粉煤灰、椰売)本身就是固體廢棄物，廢物循環利用具有很好的環保價值和經濟效益。因此，本專利技術用上述物質作為土壌鈍化改良劑。 本專利技術所述的復合鈍化改良劑的制備方法，其步驟是(I)海泡石礦粉的制備將海泡石原礦經球磨過100目篩，備用。所述海泡石氧化硅含量(以SiO2計)為55 60%，氧化鎂(以MgO計)20 25%，重金屬Pb含量彡5mg/kg o(2)椰殼的制備將椰子的內果皮曬干、粉碎過100目篩，備用。所述椰殼含灰分0.61% (主成分為氫氧化鉀)，木質素36. 51%，纖維素53. 06%，戊聚糖29. 27% (總量)，纖維素含戊聚糖20. 54%。(3)將步驟(1，2)制備的原料與粉煤灰、石灰粉按照比例混合均勻，為污染土壤重金屬的復合鈍化改良劑。本專利技術所述的鈍化改良劑應用時也可根據該區域土壤的特點，與腐植酸、肥料等配合使用。按上述優選范圍用量施用后，對降低土壤中鉛的有效性的效果較好，它使土壤中可交換態鉛、碳酸鹽結合態鉛和有機結合態鉛含量分別下降了 98.21-99. 19%,77. 27-94. 0%與12. 05-65. 57%，鐵錳氧化物結合態、殘渣態鉛分別增加了 8. 12-85. 4%與15. 87-89. 32%，同時還使土壤 pH 值提高了 2. 65-4. 01。與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和效果(I)本專利技術的土壌改良方法中選用了對Cd、Pb、Cr等多種重金屬離子具有較強鈍化能力的海泡石，可迅速提高土壤PH的石灰粉，以及現有的エ業廢棄物粉煤灰、農業廢棄物椰殼四種原料。試驗結果表明本專利技術產品使土壌中可交換態鉛、碳酸鹽結合態鉛和有機結合態鉛含量分別下降了 98. 21-99. 19%,77. 27-94. 0%與12. 05-65. 57%，鐵錳氧化物結合態、殘渣態鉛分別增加了 8. 12-85. 4%與15. 87-89. 32%。(2)本專利技術不僅可鈍化土壌重金屬，還可較大幅度地提高土壌pH值，修復酸化土壌，改善土壤質地等功能。試驗結果表明本專利技術產品使土壌PH值比對照提高了2. 65-4. 01。(3)本專利技術原料來源不僅廣泛、成本低，施用方便，實現了現有エ業、農業廢棄物的循環再利用，而且能有效降低酸性鉛污染土壤中鉛的有效性。對防治熱帶地區酸性土壌重金屬污染，保障食品安全具有重要意義。附圖說明圖I為本專利技術實施例中進行盆栽應用時不同質量分數配比的復合鈍化劑對土壌pH值的影響效果圖。·圖2為本專利技術實施例中進行盆栽應用時不同質量分數配比的復合鈍化劑對土壌Pb各形態含量的影響效果圖。具體實施例方式以下結合具體實施例對本專利技術做進ー步描述，但實施例并不對本專利技術做任何形式的限制。實施例本專利技術的，該方法中的復合鈍化改良劑包括海泡石粉、石灰粉、粉煤灰和椰殼。其中海泡石粉購買于河北宏利海泡石絨有限公司；石灰粉購買于海南石灰粉集團股份有限公司；粉煤灰為海南省儋州市藝能環保磚本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱帶地區酸性重金屬鉛污染土壤的改良方法，其特征在于包括如下步驟：(1)以pH值在6.0以下的中、輕度污染土壤作為改良對象，模擬人工農田生態環境，對土壤進行鉛三級污染值(500mg/kg)人工污染；(2)向重金屬鉛污染土壤中添加土壤改良劑，同時添加尿素、過磷酸鈣、氯化鉀作為底肥；(3)混合均勻后，加去離子水調節土壤含水量為田間最大持水量的70％左右，平衡1個月。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛成軍，
申請(專利權)人：葛成軍，焦鵬，
類型：發明
國別省市：