CN108273846A - 一种高效重金属土壤修复剂及其修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效重金属土壤修复剂及其修复方法，按重量份数计，该重金属土壤修复剂包含钝化剂80‑120份、磷酸盐类化合物80‑100份、聚合氯化铝10‑30份、草炭粉10‑20份、微生物菌液50‑75份和柠檬酸5‑15份，其中所述微生物菌液里微生物菌与水的体积比为1：170～1：190。将钝化剂、磷酸盐类化合物、聚合氯化铝、草炭粉混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸，搅拌均匀，加入微生物菌液与水，搅拌均匀即得本发明的土壤修复剂。本发明的土壤修复剂原料价格低廉，使用起来简便、量小高效、环境友好，在修复土壤生态系统的同时可提高土壤肥力，尽快恢复土壤的可耕种性。

Description

一种高效重金属土壤修复剂及其修复方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种高效重金属土壤修复剂及其修复方法。

背景技术

随着经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，我国土壤的重金属污染问题日益凸现，对生态环境、食品安全和人体健康构成了严重威胁。相比大气污染和水污染，重金属土壤污染是最难解决的。这是因为，土壤污染不像大气污染或者水污染一样比较容易扩散或稀释，重金属一旦进入土壤，降解起来就很困难，而遭到重金属污染的土壤几乎没有使用价值，长出的作物对人体健康也会有很大的危害，因此，对重金属土壤污染的治理已经刻不容缓。

目前，土壤中重金属污染的修复方法主要有两类，一是从土壤中去除重金属，二是钝化重金属活性，控制重金属经植物进入人类食物链。具体的治理技术主要有固化稳定化技术、淋洗技术、电动力修复和植物修复技术等。固化稳定化技术是将能钝化重金属的修复剂与污染土壤混合，在一定条件下使土壤中重金属由可给态转化为惰性态，降低土壤重金属污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力，减轻对生态环境的危害，从而达到修复效果。这种土壤修复技术相对于从土壤中去除重金属而言，不需要将大面积污染农田停止农作等使用来进行长时间的修复，成本低，技术简便易行，在实际中应用较广，是重点发展和推广的主流修复技术。而此技术的关键是起固化稳定作用的修复剂，然而，多数修复剂对土壤有二次污染，因此，开发一种低成本、简便、高效、环境友好的新型土壤重金属修复技术，意义重大。

发明内容

本发明的目的在于开发一种高效重金属土壤修复剂及其修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种重金属土壤修复剂，按重量份数计，本发明重金属土壤修复剂包含钝化剂80-120份、磷酸盐类化合物80-100份、聚合氯化铝10-30份、草炭粉10-20份、微生物菌液50-75份和柠檬酸5-15份，其中所述微生物菌液里微生物菌与水的体积比为1：170～1：190。

本发明所述钝化剂可以为石灰、沸石、猪粪、聚丙烯酰胺中的一种或几种。

本发明所述磷酸盐类化合物可以为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或几种。

优选的，按重量份数计，本发明重金属土壤修复剂包含钝化剂100-110份、磷酸盐类化合物90-100份、聚合氯化铝15-20份、草炭粉10-20份、微生物菌液60-70份和柠檬酸8-12份。

优选的，本发明所述钝化剂为石灰、沸石、猪粪、聚丙烯酰胺的混合物，进一步优选的，石灰、沸石、猪粪、聚丙烯酰胺的重量比为15～25：15～25：40～60：10～20，例如20：20：50：15。

优选的，本发明所述磷酸盐类化合物为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾中的一种或几种。

优选的，本发明所述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌这两种微生物菌，或嗜热链球菌、腐殖质还原棒杆菌和深红红螺菌这三种微生物菌.

进一步优选的，所述微生物菌液里微生物菌与水的体积比为1：180。

本发明还提供了一种上述高效重金属土壤修复剂的制备方法，步骤如下所述：

(1)将钝化剂、磷酸盐类化合物、聚合氯化铝、草炭粉混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸，搅拌，得到混合物；

(2)将微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入5％～10％体积的水，搅拌半小时，得重金属土壤修复剂。

本发明还提供了一种上述高效重金属土壤修复剂修复土壤的方法，包括以下步骤：

(1)将土壤翻土，在土壤中均匀掺入土壤修复剂，修复剂使用量为每亩20kg～30kg，在土壤表面喷水润湿；

(2)将翻后的土壤盖上抹平，修复2天后，在土壤上均匀撒上修复剂，修复剂使用量为每亩10kg-15kg，在土壤表面喷水润湿。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的土壤修复剂原料价格低廉，使用起来简便、量小高效、环境友好，不仅能够降低土壤中的铜、镉、铅、锌、砷等重金属的含量，而且在修复土壤生态系统的同时可提高土壤肥力，尽快恢复土壤的可耕种性。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1：

将石灰110份、磷酸氢二铵100份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例2：

将石灰55份、沸石55份、磷酸氢二铵100份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例3：

将石灰25份、沸石25份、猪粪55份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例4：

将石灰5份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例5：

将石灰20份、沸石5份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例6：

将石灰20份、沸石20份、猪粪25份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例7：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺5份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例8：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例9：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸二氢钾90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例10：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热链球菌、腐殖质还原棒杆菌和深红红螺菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例11：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热链球菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例12：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例13：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含腐殖质还原棒杆菌和深红红螺菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例14：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热链球菌、腐殖质还原棒杆菌和深红红螺菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例15：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：180。

实施例16：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：160。

实施例17：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：200。

实施例18：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热链球菌、腐殖质还原棒杆菌和深红红螺菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：160。

实施例19：

将石灰20份、沸石20份、猪粪50份、聚丙烯酰胺15份、磷酸氢二铵90份、聚合氯化铝18份、草炭粉15份混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸10份，搅拌，得到混合物；

将65份微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入8％体积的水，搅拌半小时，得土壤修复剂。

上述微生物菌液包含嗜热链球菌、腐殖质还原棒杆菌和深红红螺菌，其中，微生物菌与水的体积比为1：200。

效果实施例：

将污染土壤粉碎风干，加1％重量比本发明土壤修复剂，搅拌均匀，再加入20％重量比的水，搅拌均匀，静止两天，做TCLP重金属浸出实验，实验结果如下表所示：

表1TCLP重金属浸出实验结果(单位：mg/L)

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效重金属土壤修复剂，其特征在于，按重量份数计，该重金属土壤修复剂包含钝化剂80-120份、磷酸盐类化合物80-100份、聚合氯化铝10-30份、草炭粉10-20份、微生物菌液50-75份和柠檬酸5-15份，其中所述微生物菌液里微生物菌与水的体积比为1：170～1：190。

2.根据权利要求1所述的一种高效重金属土壤修复剂，其特征在于，按重量份数计，该重金属土壤修复剂包含钝化剂100-110份、磷酸盐类化合物90-100份、聚合氯化铝15-20份、草炭粉10-20份、微生物菌液60-70份和柠檬酸8-12份。

3.根据权利要求1或2所述的高效重金属土壤修复剂，其特征在于，所述钝化剂选自石灰、沸石、猪粪、聚丙烯酰胺中的一种或几种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高效重金属土壤修复剂，其特征在于，所述磷酸盐类化合物选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或几种，例如，所述磷酸盐类化合物选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾中的一种或几种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高效重金属土壤修复剂，其特征在于，所述微生物菌液包含嗜热脂肪芽孢杆菌和球形红细菌这两种微生物菌，或嗜热链球菌、腐殖质还原棒杆菌和深红红螺菌这三种微生物菌。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高效重金属土壤修复剂，其特征在于，所述微生物菌液里微生物菌与水的体积比为1：180。

7.根据权利要求1-6任一项所述的高效重金属土壤修复剂，其特征在于，所述钝化剂为石灰、沸石、猪粪、聚丙烯酰胺的混合物。

8.根据权利要求7所述的高效重金属土壤修复剂，其特征在于，石灰、沸石、猪粪、聚丙烯酰胺的重量比为15～25：15～25：40～60：10～20，例如20：20：50：15。

9.根据权利要求1-8任一项所述的高效重金属土壤修复剂的制备方法，步骤如下所述：

(1)将钝化剂、磷酸盐类化合物、聚合氯化铝、草炭粉混合后搅拌粉碎，加入柠檬酸，搅拌，得到混合物；

(2)将微生物菌液加入上述混合物中，按混合物的体积计算，加入5％～10％体积的水，搅拌半小时，得重金属土壤修复剂。

10.根据权利要求1-9任一项所述的高效重金属土壤修复剂修复土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将土壤翻土，在土壤中均匀掺入土壤修复剂，修复剂使用量为每亩20kg～30kg，在土壤表面喷水润湿；

(2)将翻后的土壤盖上抹平，2天后，在土壤上均匀撒上修复剂，修复剂使用量为每亩10kg-15kg，在土壤表面喷水润湿。