CN101322974A - 蔬菜地土壤重金属钝化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蔬菜地土壤重金属钝化剂，组份为生石灰、去重金属有机肥和膨胀珍珠岩，选用的膨胀珍珠岩粒径优选为0.5cm－1.5cm。本发明提供的蔬菜地土壤重金属钝化剂能钝化菜地土壤中轻度污染的重金属，主要是铅、镉、铬、铜、锌等，从而能够在轻度污染土壤上生产出安全蔬菜产品，恢复菜地土壤生态功能和产业功能，蔬菜的品质和商品性能得到提高。本发明选用的材料均为常见易制备的种类，成本低，易于制取，便于推广，经试验证明本发明对重金属的钝化效果极显著，具有很高的生态效益和经济效益。
Description
技术领域：
本发明涉及到农业环境保护，具体的说是一种土壤重金属钝化剂。
技术背景
农业资源环境不仅是农业生产的重要物质基础，而且直接关系到农产品的质量安全，影响到人类的身体健康，关系到农业灾害发生的频率和强度，对农业和农村经济的可持续发展起着决定性的作用。在此背景下，农田和菜地的土壤污染越来越受到人们的关注。重金属及生态环境问题已严重危害经济的持续发展及生物健康。研究发现，造成农田和菜地土壤污染的因素主要有3类：一是工业区和人类活动密集区造成的污染颗粒在农田沉降而造成污染，以工业区周围最为严重；二是利用未处理的城市污水进行灌溉而造成农田和菜地污染；三是因肥料使用不当而造成的农田和菜地污染，其中以投入强度较大的菜地污染最为严重。目前蔬菜中重金属的研究已经受到人们广泛的重视，菜地土壤中有害重金属元素的含量有不断累积的趋势。
对菜地中低浓度重金属的修复改进措施主要以钝化重金属的有效性为主。重金属不仅影响植株生长，也给人类健康造成危害，改变重金属的有效态，利用生物技术、换土等方法，可减轻重金属的污染和危害。无公害蔬菜产品的重金属污染问题早已引起我国蔬菜科技工作者的重视，对重金属在土壤中的存在状态、环境容量、迁移规律以及在植物体内的富集状况等做了大量的研究。
钝化的原理是改变重金属对植株的有效态。降低重金属的有效性可以针对不同的金属元素使用不同的方法。但一般使用较多的是通过调节pH值等方法进行。绝大多数重金属的氢氧化物、碳酸盐和硫化物都是不溶的。通过提高pH值至8～10，可得到氢氧化物的沉淀，亦可加入白云石使其生成金属碳酸盐沉淀，或加入无机硫化物或通入H2S气体，使其生成金属硫化物的沉淀，通过沉淀形成可使剩余重金属离子的浓度达到最小。
在酸性土壤中施用石灰以提高土壤的pH值，可以明显减少作物对重金属的吸收。如果使用石灰作为碱制剂，则可通过引起与钙的共沉淀现象而促进沉淀产生，从而实现污泥中重金属的固定去除。常用的石灰性物质有硅酸钙、碳酸钙、熟石灰、硅酸镁钙等。施用石灰除可固定重金属外，还能改善土壤结构。粉煤灰因为含有丰富的氧化钙、氧化镁具有强碱性，pH＝8.0～12.8，可以代替石灰改良土壤，对重金属起到钝化作用。粉煤灰处理能使堆肥中残渣态重金属含量比例增加，并随堆肥腐熟程度的增高，各重金属由水溶态和交换态向碳酸盐结合态、残渣态转移，重金属对植物的有效性降低。
在实际生产应用中，需要借助材料学科的发展，筛选资源好、效果佳、价格低的钝化剂，避免畜禽粪使用造成农田二次污染的发生。同时，钝化剂和有机肥配施，能最大效用地阻断重金属进入食物链。利用钝化技术，能够在轻度污染土壤上生产出符合相关标准的农产品，提高经济效益，降低环境风险。
发明内容：
本发明提供的蔬菜地土壤重金属钝化剂能钝化菜地土壤中轻度污染的重金属，主要是铅、镉、铬、铜、锌等，从而能够在轻度污染土壤上生产出安全蔬菜产品，恢复菜地土壤生态功能和产业功能，蔬菜的品质和商品性能得到提高。
发明技术方案：
蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于每一千克风干土施用钝化剂各组份的重量配比为：
有机肥 干重 4克
生石灰 2～5克
膨胀珍珠岩或膨胀沸石 4-6克。
所述的蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于每一千克风干土施用钝化剂各组份的重量配比为：
有机肥 干重 4克
生石灰 2～3克
膨胀珍珠岩或膨胀沸石 5克，
适用于中性和碱性土壤。
所述的蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于每一千克风干土施用钝化剂各组份的重量配比为：
有机肥 干重 4克
生石灰 4～5克
膨胀珍珠岩或膨胀沸石 5克，
适用于酸性土壤。
所述的蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于所述的膨胀珍珠岩或膨胀沸石粒径约0.5-1.5cm，有机肥指来源于植物和/或动物、施于土壤以提供植物营养为其主要功效的含碳物料。(据ISO/DAD 1 8157：1988)
发明的优点
本发明选用的材料均为常见易制备的种类，成本低，易于制取，便于推广，经试验证明本发明对重金属的钝化效果极显著，具有很高的生态效益和经济效益。
具体实施方式
通过以下试验得出结论。
给土壤添加镉污染水平到安全水平的十倍，然后利用这人为污染土壤做盆栽试验，栽种十字花科植物芥菜，同时在土壤中添加不同试剂，每试验重复三次，分析收获植物的地上部和地下部，测定镉含量。分析处理结果显示：钝化剂能极显著降低植株地上部镉含量，表中数字后不同小写字母表示达显著水平，不同大写字母表示达极显著水平。具体的详细试验和各个因子不同水平的试验也已经完成，结果基本上都说明了钝化剂对镉的钝化效果达极显著水平。
表一不同处理与对照中芥菜地上部镉含量(单位：Cd mg.kg-1)
表二对表一结果进行的差异显著性检验(新复极方差法)
试验中使用的蔬菜地土壤重金属钝化剂，主要成分为生石灰、去重金属有机肥和膨胀珍珠岩，每千克污染土壤施入量为去重金属有机肥4g(干重)+生石灰2-5g(不同土壤量不一样，酸性土壤量多于碱性土壤)+膨胀珍珠岩5克(粒径约1CM)。
Claims (4)
1、蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于每一千克风干土施用钝化剂各组份的重量配比为：
有机肥干重 4克
生石灰 2～5克
膨胀珍珠岩或膨胀沸石 4-6克。
2、根据权利要求1所述的蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于每一千克风干土施用钝化剂各组份的重量配比为：
有机肥干重 4克
生石灰 2～3克
膨胀珍珠岩或膨胀沸石 5克，
适用于中性和碱性土壤。
3、根据权利要求1所述的蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于每一千克风干土施用钝化剂各组份的重量配比为：
有机肥干重 4克
生石灰 4～5克
膨胀珍珠岩或膨胀沸石 5克，
适用于酸性土壤。
4、根据权利要求1所述的蔬菜地土壤重金属钝化剂，其特征在于所述的膨胀珍珠岩或膨胀沸石粒径约0.5-1.5cm，有机肥指来源于植物和/或动物、施于土壤以提供植物营养为其主要功效的含碳物料。
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