CN108586138A - 一种重金属污染土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

一种重金属污染土壤调理剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重金属污染土壤调理剂及其制备方法，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥、重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉3‑7份、硅酸盐15‑45份、生物炭1‑5份、海泡石矿粉20‑40份、有机肥2‑8份、重金属吸附剂0.5‑3份。本发明的土壤调理剂可有效降低酸性重金属污染土壤重金属活性，且成本低、易实施、绿色环保。

Description

一种重金属污染土壤调理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
随着工业的迅猛发展和农业投入强度的不断增加，大量重金属等污染物进入土壤环境，从而引发了土壤的重金属污染，并成为一个被广泛关注的世界性难题。据报道，目前我国受镉、汞、砷、铬、铅等污染的耕地面积近2000万hm3，约占全国耕地总面积的20％，已严重影响了现代农业发展和社会的稳定。
土壤中重金属的污染，直接导致农产品重金属含量的超标，进而通过食物链进入人体后对人类健康构成严重威胁。根据现已公开的文献资料报道，杭州市近郊蔬菜镉、铜、汞、锌的超标率分别为28％、15％、59％和4％；长沙市蔬菜重金属的超标率为50％；沈阳近郊大白菜铅和镉的超标率分别为100％和58％，黄瓜镉、汞、铅超标率分别为73％、27％和18％；天津市郊蔬菜镉超标率为40％；南宁市蔬菜镉和汞的超标率分别为92％和50％；上海宝山区蔬菜铅和镉的超标率分别高达82％和54％；温州市蔬菜镉的含量超过国家标准1.7倍，水果为1.6倍；成都市9种蔬菜铅和镉的超标率分别为22％和29％；重庆市水稻镉、铅超标率为25-50％，玉米铅含量超标率为22-66％、镉和汞的超标率为11％；湖南境内湘江流域的大宗蔬菜镉、铅超标率均超过了10％，珠三角滩涂围垦农区稻米镍、铅、铬、镉的超标率分别达48.3％、28.9％、12.3％与2.6％。另据中国农科院茶叶研究所和农业部等单位的测定结果，近年来主要产茶区的茶叶铅超标率呈增加趋势。1999年茶叶样品铅超标率为12.5％，2001年则上升到25％。因此，土壤重金属的污染治理已迫在眉睫。
经对现有技术的检索发现，中国发明专利申请201510921997.9(公开日2015年12月14日)披露了一种重金属污染土壤改良剂及其制作方法，其中，重金属污染土壤改良剂包括以下重量份数的组分：云耳菌渣45-55份、草木灰25-35份、蚕沙15-25份、生石灰20-30份、麦饭石20-30份、壳聚糖5-10份、气相二氧化硅5-8份、糖厂滤泥200-250份、黄腐酸钾5-7份、骨粉3-5份和水80-100份。本发明所制备的土壤改良剂改良效果好，可长效地降低土壤中重金属的含量。该类激素方法数日安在降低土壤重金属活性具有一定的效果，但存在成本高、实施步骤较复杂、效率低下、容易造成土壤肥力下降以及处理重金属较为单一的缺点。
中国发明专利申请201410277079.2(公开日2014年9月17日)披露了一种复合型重金属污染土壤改良剂及其应用和施用方法，其包括如下组分：草木灰、钙镁磷肥、生石灰、沸石和有机肥，其重量的配比为草木灰：钙镁磷肥：生石灰：沸石：有机肥＝(0.3-1.1)：(0.1-1.2):(0.4-2.1)：(0.1-0.6)：(0.008-0.06)：(0.4-1.2)。其通过生石灰、钙镁磷肥、羟基磷灰石中的硅酸盐、草木灰中的碳酸钾等无机组分固定污染土壤中的重金属，并结合草木灰、有机肥等有机肥料相改善污染土壤的肥力，持续强化受污染土壤的修复，具有较高的稳定性、良好的环境友好型、成本低廉，能够钝化并修复多种重金属污染土壤，使重金属活性降低。然而，将上述土壤改良剂施用于重金属污染土壤后，修复效果并不理想，农作物中重金属含量仍然较高，并且需要一次性大量施用，一般为2250-4500kg/hm2，运输成本和施用成本均较高，农民不易接受，难以大面积推广。
因此，针对现有技术中存在的技术问题，有必要提供一种重金属污染土壤调理剂及其制备方法。
发明内容
鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种重金属污染土壤调理剂及其制备方法，可有效降低酸性重金属污染土壤重金属活性，且成本低、易实施、绿色环保。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种重金属污染土壤调理剂，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；
所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥、重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉3-7份、硅酸盐15-45份、生物炭1-5份、海泡石矿粉20-40份、有机肥2-8份、重金属吸附剂0.5-3份。
在其中一个实施例中，所述改性沸石粉所述改性沸石粉经天然滑石经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
在其中一个实施例中，所述改性沸石粉的制备方法：
(1)取天然沸石进行粉碎并过100目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000-3000r/min的离心机中离心处理5-10min，真空抽滤，得滤饼；
(2)将滤饼置于烧杯中，加入3mol/L的稀盐酸，进一步的盐酸的体积量与沸石质量之比为1mL：4-8g，置于超声波条件下超声10-20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
(3)将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以15℃/min的速度程序升温至700℃，恒温焙烧3-5h，冷却，粉碎并过100目筛，得改性沸石粉。
在其中一个实施例中，所述硅酸盐为选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和改性膨润土中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为15-25％的秸秆置于炭化炉中，在170-200℃温度下脱水排氧处理50-70min，然后转入500-550℃温度下炭化20-30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.2-0.6mm的固体粉末。
在其中一个实施例中，所述海泡石矿粉的粒径为110-140目。
在其中一个实施例中，所述有机肥为发酵羊粪、发酵猪粪和发酵牛粪中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述重金属吸附剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、阳离子壳聚糖和两性离子壳聚糖中的一种或几种物质的混合物。
在其中一个实施例中，本发明还提供了上述重金属污染土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅酸盐粉碎后挤压过50-120目筛，得到微粉；
(2)将步骤(1)中所得微粉与海泡石矿粉、重金属吸附剂混合后在50-70℃的密闭条件下加热处理5-10h，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料与改性沸石粉、生物炭、有机肥混合，得到重金属污染土壤调理剂。
在其中一个实施例中，步骤(2)中所述加热处理的条件为：温度为50-60℃，时间为5-8小时。
本发明与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明所述的用于重金属污染土壤调理剂，包括适合配比的改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂，将其施用于重金属污染土壤后，在上述各组分的协同作用下，实现在将土壤中重金属进行钝化和固定的同时对受污染土壤进行有效修复，从而一方面使得土壤中的重金属活性显著降低，有利于降低农作物对重金属的吸收，进而使得农物中重金属含量显著降低，同时生物炭能为土壤提供营养以改善土壤肥力，持续强化对受污染土壤的修复效果，此外，有机肥可对土壤进行改良，增加土壤肥力，且有机肥本身对重金属具有一定拮抗作用，从而达到进一步降低重金属活性的效果，而重金属吸附剂与重金属离子形成稳定的螯合物，有效地将土壤中的游离重金属离子吸附固定，降低重金属活性，阻止作物吸收。
(2)本发明通过化学改性的方法制备出的改性沸石粉对游离重金属离子具有较强的吸附能力，经过改性的沸石与其他组分相容性更好，协同性更强，从而实现较好降低重金属活性的目的，同时，改性沸石粉本身可对受污染土壤进行有效修复，增加土壤的透水透气性能，增加土壤的肥力。
(3)本发明的重金属吸附剂对重金属具有较好的吸附，配合使用的硅酸盐可以控制重金属迁移，从而达到降低土壤中重金属活性的目的。
(4)本发明所述的用于重金属污染土壤调理剂具有较好的稳定性和环境友好性，不会产生二次污染，成本低廉，易于大面积推广，当施用于重金属污染的土壤时，施用量仅为50-100kg/hm2，就能显著降低农作物中重金属含量，使其达到国家食用安全标准，达到治理目的。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例的降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；
所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉3份、硅酸盐15份、生物炭1份、海泡石矿粉20份、有机肥2份、重金属吸附剂0.5份。
所述改性沸石粉所述改性沸石粉经天然滑石经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述改性沸石粉的制备方法：
(1)取天然沸石进行粉碎并过100目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000-3000r/min的离心机中离心处理5-10min，真空抽滤，得滤饼；
(2)将滤饼置于烧杯中，加入3mol/L的稀盐酸，进一步的盐酸的体积量与沸石质量之比为1mL：4-8g，置于超声波条件下超声10-20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
(3)将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以15℃/min的速度程序升温至700℃，恒温焙烧3-5h，冷却，粉碎并过100目筛，得改性沸石粉。
其中，所述硅酸盐为选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和改性膨润土中的一种或几种。
其中，所述生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为15-25％的秸秆置于炭化炉中，在170-200℃温度下脱水排氧处理50-70min，然后转入500-550℃温度下炭化20-30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.2-0.6mm的固体粉末。
其中，所述海泡石矿粉的粒径为110-140目。
其中，所述有机肥为发酵羊粪、发酵猪粪和发酵牛粪中的一种或几种。
其中，所述重金属吸附剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、阳离子壳聚糖和两性离子壳聚糖中的一种或几种物质的混合物。
其中，本发明还提供了上述重金属污染土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅酸盐粉碎后挤压过50-120目筛，得到微粉；
(2)将步骤(1)中所得微粉与海泡石矿粉、重金属吸附剂混合后在50-70℃的密闭条件下加热处理5-10h，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料与改性沸石粉、生物炭、有机肥混合，得到重金属污染土壤调理剂。
其中，步骤(2)中所述加热处理的条件为：温度为50-60℃，时间为5-8小时。
实施例2
本实施例的降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；
所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉7份、硅酸盐45份、生物炭5份、海泡石矿粉40份、有机肥8份、重金属吸附剂3份。
所述改性沸石粉所述改性沸石粉经天然滑石经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述改性沸石粉的制备方法：
(1)取天然沸石进行粉碎并过100目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000-3000r/min的离心机中离心处理5-10min，真空抽滤，得滤饼；
(2)将滤饼置于烧杯中，加入3mol/L的稀盐酸，进一步的盐酸的体积量与沸石质量之比为1mL：4-8g，置于超声波条件下超声10-20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
(3)将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以15℃/min的速度程序升温至700℃，恒温焙烧3-5h，冷却，粉碎并过100目筛，得改性沸石粉。
其中，所述硅酸盐为选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和改性膨润土中的一种或几种。
其中，所述生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为15-25％的秸秆置于炭化炉中，在170-200℃温度下脱水排氧处理50-70min，然后转入500-550℃温度下炭化20-30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.2-0.6mm的固体粉末。
其中，所述海泡石矿粉的粒径为110-140目。
其中，所述有机肥为发酵羊粪、发酵猪粪和发酵牛粪中的一种或几种。
其中，所述重金属吸附剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、阳离子壳聚糖和两性离子壳聚糖中的一种或几种物质的混合物。
其中，本发明还提供了上述重金属污染土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅酸盐粉碎后挤压过50-120目筛，得到微粉；
(2)将步骤(1)中所得微粉与海泡石矿粉、重金属吸附剂混合后在50-70℃的密闭条件下加热处理5-10h，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料与改性沸石粉、生物炭、有机肥混合，得到重金属污染土壤调理剂。
其中，步骤(2)中所述加热处理的条件为：温度为50-60℃，时间为5-8小时。
实施例3
本实施例的降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；
所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉5.5份、硅酸盐30份、生物炭3份、海泡石矿粉30份、有机肥5份、重金属吸附剂1.8份。
所述改性沸石粉所述改性沸石粉经天然滑石经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述改性沸石粉的制备方法：
(1)取天然沸石进行粉碎并过100目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000-3000r/min的离心机中离心处理5-10min，真空抽滤，得滤饼；
(2)将滤饼置于烧杯中，加入3mol/L的稀盐酸，进一步的盐酸的体积量与沸石质量之比为1mL：4-8g，置于超声波条件下超声10-20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
(3)将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以15℃/min的速度程序升温至700℃，恒温焙烧3-5h，冷却，粉碎并过100目筛，得改性沸石粉。
其中，所述硅酸盐为选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和改性膨润土中的一种或几种。
其中，所述生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为15-25％的秸秆置于炭化炉中，在170-200℃温度下脱水排氧处理50-70min，然后转入500-550℃温度下炭化20-30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.2-0.6mm的固体粉末。
其中，所述海泡石矿粉的粒径为110-140目。
其中，所述有机肥为发酵羊粪、发酵猪粪和发酵牛粪中的一种或几种。
其中，所述重金属吸附剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、阳离子壳聚糖和两性离子壳聚糖中的一种或几种物质的混合物。
其中，本发明还提供了上述重金属污染土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅酸盐粉碎后挤压过50-120目筛，得到微粉；
(2)将步骤(1)中所得微粉与海泡石矿粉、重金属吸附剂混合后在50-70℃的密闭条件下加热处理5-10h，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料与改性沸石粉、生物炭、有机肥混合，得到重金属污染土壤调理剂。
其中，步骤(2)中所述加热处理的条件为：温度为50-60℃，时间为5-8小时。
实施例4
本实施例的降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；
所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉6份、硅酸盐20份、生物炭2份、海泡石矿粉25份、有机肥7份、重金属吸附剂1.5份。
所述改性沸石粉所述改性沸石粉经天然滑石经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述改性沸石粉的制备方法：
(1)取天然沸石进行粉碎并过100目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000-3000r/min的离心机中离心处理5-10min，真空抽滤，得滤饼；
(2)将滤饼置于烧杯中，加入3mol/L的稀盐酸，进一步的盐酸的体积量与沸石质量之比为1mL：4-8g，置于超声波条件下超声10-20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
(3)将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以15℃/min的速度程序升温至700℃，恒温焙烧3-5h，冷却，粉碎并过100目筛，得改性沸石粉。
其中，所述硅酸盐为选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和改性膨润土中的一种或几种。
其中，所述生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为15-25％的秸秆置于炭化炉中，在170-200℃温度下脱水排氧处理50-70min，然后转入500-550℃温度下炭化20-30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.2-0.6mm的固体粉末。
其中，所述海泡石矿粉的粒径为110-140目。
其中，所述有机肥为发酵羊粪、发酵猪粪和发酵牛粪中的一种或几种。
其中，所述重金属吸附剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、阳离子壳聚糖和两性离子壳聚糖中的一种或几种物质的混合物。
其中，本发明还提供了上述重金属污染土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅酸盐粉碎后挤压过50-120目筛，得到微粉；
(2)将步骤(1)中所得微粉与海泡石矿粉、重金属吸附剂混合后在50-70℃的密闭条件下加热处理5-10h，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料与改性沸石粉、生物炭、有机肥混合，得到重金属污染土壤调理剂。
其中，步骤(2)中所述加热处理的条件为：温度为50-60℃，时间为5-8小时。
实施例5
本实施例的降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；
所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉4份、硅酸盐40份、生物炭2份、海泡石矿粉35份、有机肥3份、重金属吸附剂2份。
所述改性沸石粉所述改性沸石粉经天然滑石经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述改性沸石粉的制备方法：
(1)取天然沸石进行粉碎并过100目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000-3000r/min的离心机中离心处理5-10min，真空抽滤，得滤饼；
(2)将滤饼置于烧杯中，加入3mol/L的稀盐酸，进一步的盐酸的体积量与沸石质量之比为1mL：4-8g，置于超声波条件下超声10-20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
(3)将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以15℃/min的速度程序升温至700℃，恒温焙烧3-5h，冷却，粉碎并过100目筛，得改性沸石粉。
其中，所述硅酸盐为选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和改性膨润土中的一种或几种。
其中，所述生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为15-25％的秸秆置于炭化炉中，在170-200℃温度下脱水排氧处理50-70min，然后转入500-550℃温度下炭化20-30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.2-0.6mm的固体粉末。
其中，所述海泡石矿粉的粒径为110-140目。
其中，所述有机肥为发酵羊粪、发酵猪粪和发酵牛粪中的一种或几种。
其中，所述重金属吸附剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、阳离子壳聚糖和两性离子壳聚糖中的一种或几种物质的混合物。
其中，本发明还提供了上述重金属污染土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅酸盐粉碎后挤压过50-120目筛，得到微粉；
(2)将步骤(1)中所得微粉与海泡石矿粉、重金属吸附剂混合后在50-70℃的密闭条件下加热处理5-10h，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料与改性沸石粉、生物炭、有机肥混合，得到重金属污染土壤调理剂。
其中，步骤(2)中所述加热处理的条件为：温度为50-60℃，时间为5-8小时。
对比例1
采用中国发明专利申请201410277079.2的方法制备的土壤改良剂。
对比例2
采用中国发明专利申请201410277079.2的方法制备的土壤改良剂。
试验例
1、试验材料。
1.1试验用降低土壤中重金属活性的土壤调理剂。
配方1、本发明实施例1制备的土壤调理剂。
配方2、本发明实施例2制备的土壤调理剂。
配方3、本发明实施例3制备的土壤调理剂。
配方4、本发明实施例4制备的土壤调理剂。
配方5、本发明实施例5制备的土壤调理剂。
配方6、本发明对比例1制备的土壤调理剂。
配方7、本发明对比例2制备的土壤调理剂。
1.2试验用土制备。
在普通菜园土中添加各种重金属的水溶性化合物的水溶液，按土壤中的重金属元素Hg、As、Pb、Cd含量为《农产品质量安全无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T18407.1－2001)相应的标准限量值的5倍左右。用重金属化合物的水溶液与菜园土充分混匀后，放置一周后进行检测重金属的含量，pH6.85，重金属检测结果如表1。
表1重金属检测结果(mg/kg)
项目 Cd Pb Cr As Hg
检测结果 1.960 253.224 615.564 102.126 2.223
1.3试验用菜盆与种子。
菜盆：市售，30厘米×60厘米；种子：小白菜，市售。
1.4试验时间：2017年3月15日-2017年4月25日。
2、试验方法。
采用盆栽方法，菜盆装土深度15公分；7个处理方法，每个处理5次重复。
处理1：施用按配方1配制的土壤调理剂，按每平方米200克施入，均匀与土壤混合。
处理2：施用按配方2配制的土壤调理剂，按每平方米200克施入，均匀与土壤混合。
处理3：施用按配方3配制的土壤调理剂，按每平方米200克施入，均匀与土壤混合。
处理4：施用按配方4配制的土壤调理剂，按每平方米200克施入，均匀与土壤混合。
处理5：施用按配方5配制的土壤调理剂，按每平方米200克施入，均匀与土壤混合。
处理6：施用按配方6配制的土壤调理剂，按每平方米200克施入，均匀与土壤混合。
处理7：施用按配方7配制的土壤调理剂，按每平方米200克施入，均匀与土壤混合。
对照1：CK对照。
上述7种处理均按同种方法种植，即播种后浇透水，覆膜保持水分湿润，待出苗后根据土壤情况适当浇水，可用小喷壶喷雾以湿润植株及土壤为主，以见干见湿为宜，不要浇水过量。
3、调查检测项目。
播种后35天统一采摘，对土壤及小白菜按《农产品质量安全无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T18407.1-2001)及《农产品质量安全无公害蔬菜安全要求》(GB18406.1-2001)的标准中的重金属检测方法检测土壤和小白菜中重金属的含量。
4、调查检测结果，见表2-3。
表2不同处理的土壤中游离的重金属含量检测(mg/kg)。
处理 Cd Pb Cr As Hg
处理1 0.047 11.834 2.165 1.386 0.0078
处理2 0.035 11.653 2.074 1.353 0.0056
处理3 0.026 11.430 1.985 1.328 0.0037
处理4 0.035 11.786 2.115 1.345 0.0066
处理5 0.043 11.763 2.123 1.364 0.0059
处理6 0.198 32.178 16.652 5.375 0.037
处理7 0.153 25.567 13.234 4.234 0.024
CK对照 0.825 62.372 42.793 9.254 0.045
表3不同处理的小白菜中重金属含量检测(mg/kg)。
处理 Cd Pb Cr As Hg
处理1 0.043 0.037 0.147 0.036 0.0045
处理2 0.030 0.024 0.134 0.018 0.0017
处理3 0.025 0.021 0.128 0.013 0.0011
处理4 0.038 0.029 0.141 0.024 0.0025
处理5 0.031 0.031 0.138 0.029 0.0031
处理6 0.112 0.096 3.217 0.095 0.014
处理7 0.103 0.084 2.865 0.086 0.094
CK对照 0.156 0.132 5.268 0.226 0.026
从表2和表3中我们可以看出：在所有的处理中，施用实施例1-5的土壤调理剂的处理不论是土壤中的有效重金属含量还是小白菜中的重金属含量都低的对比例1-2的土壤调理剂，降低土壤中重金属含量极其显著。
综上所述，本发明创造性主要体现在以下几点：
(1)本发明所述的用于重金属污染土壤调理剂，包括适合配比的改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂，将其施用于重金属污染土壤后，在上述各组分的协同作用下，实现在将土壤中重金属进行钝化和固定的同时对受污染土壤进行有效修复，从而一方面使得土壤中的重金属活性显著降低，有利于降低农作物对重金属的吸收，进而使得农物中重金属含量显著降低，同时生物炭能为土壤提供营养以改善土壤肥力，持续强化对受污染土壤的修复效果，此外，有机肥可对土壤进行改良，增加土壤肥力，且有机肥本身对重金属具有一定拮抗作用，从而达到进一步降低重金属活性的效果，而重金属吸附剂与重金属离子形成稳定的螯合物，有效地将土壤中的游离重金属离子吸附固定，降低重金属活性，阻止作物吸收
(2)本发明通过化学改性的方法制备出的改性沸石粉对游离重金属离子具有较强的吸附能力，经过改性的沸石与其他组分相容性更好，协同性更强，从而实现较好降低重金属活性的目的，同时，改性沸石粉本身可对受污染土壤进行有效修复，增加土壤的透水透气性能，增加土壤的肥力。
(3)本发明的重金属吸附剂对重金属具有较好的吸附，配合使用的硅酸盐可以控制重金属迁移，从而达到降低土壤中重金属活性的目的。
(4)本发明所述的用于重金属污染土壤调理剂具有较好的稳定性和环境友好性，不会产生二次污染，成本低廉，易于大面积推广，当施用于重金属污染的土壤时，施用量仅为50-100kg/hm2，就能显著降低农作物中重金属含量，使其达到国家食用安全标准，达到治理目的
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种重金属污染土壤调理剂，其特征在于，由改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥和重金属吸附剂组成；
所述改性沸石粉、硅酸盐、生物炭、海泡石矿粉、有机肥、重金属吸附剂以重量份数为：改性沸石粉3-7份、硅酸盐15-45份、生物炭1-5份、海泡石矿粉20-40份、有机肥2-8份、重金属吸附剂0.5-3份。
2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤调理剂，其特征在于，所述改性沸石粉所述改性沸石粉经天然滑石经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
3.根据权利要求2所述的重金属污染土壤调理剂，其特征在于，所述改性沸石粉的制备方法：
(1)取天然沸石进行粉碎并过100目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于2000-3000r/min的离心机中离心处理5-10min，真空抽滤，得滤饼；
(2)将滤饼置于烧杯中，加入3mol/L的稀盐酸，进一步的盐酸的体积量与沸石质量之比为1mL：4-8g，置于超声波条件下超声10-20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
(3)将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以15℃/min的速度程序升温至700℃，恒温焙烧3-5h，冷却，粉碎并过100目筛，得改性沸石粉。
4.根据权利要求1所述的重金属污染土壤调理剂，其特征在于，所述硅酸盐为选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和改性膨润土中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的重金属污染土壤调理剂，其特征在于，所述生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为15-25％的秸秆置于炭化炉中，在170-200℃温度下脱水排氧处理50-70min，然后转入500-550℃温度下炭化20-30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.2-0.6mm的固体粉末。
6.根据权利要求1所述的重金属污染土壤调理剂，其特征在于，所述海泡石矿粉的粒径为110-140目。
7.根据权利要求1所述的重金属污染土壤调理剂，其特征在于，所述有机肥为发酵羊粪、发酵猪粪和发酵牛粪中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的重金属污染土壤调理剂，其特征在于，所述重金属吸附剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、阳离子壳聚糖和两性离子壳聚糖中的一种或几种物质的混合物。
9.根据权利要求1-8任一项所述的重金属污染土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅酸盐粉碎后挤压过50-120目筛，得到微粉；
(2)将步骤(1)中所得微粉与海泡石矿粉、重金属吸附剂混合后在50-70℃的密闭条件下加热处理5-10h，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料与改性沸石粉、生物炭、有机肥混合，得到重金属污染土壤调理剂。
10.根据权利要求9所述的重金属污染土壤调理剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热处理的条件为：温度为50-60℃，时间为5-8小时。
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