CN109439337A - 一种降低土壤镉积累的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低土壤镉积累的方法，包括如下步骤：S1、对土壤中的含镉量进行测试，在土壤中施入氯化钙和亚铁螯合物，并与土壤充分混匀；S2、将亚硫酸盐均匀撒施在土壤的表面，然后使土壤处于淹水状态；S3、6‑8个月后向土壤中施用麦饭石、磷肥和土壤镉钝化剂，深耕土壤；S4、待土壤表面平整后覆盖一层天然纤维素类吸附介质，并在自然环境体系中自然蒸发至干，完成修复。本发明提供的一种降低土壤镉积累的方法，与传统技术相比，采用的土壤调理剂亚硫酸盐，不仅来源广泛、成本较低，而且能有效降低酸性镉污染土壤中镉的生物有效性；该方法操作简单，可靠性强且见效快。

Description

一种降低土壤镉积累的方法

技术领域

本发明属于降低土壤镉积累技术领域，更具体地说，尤其涉及一种降低土壤镉积累的方法。

背景技术

镉是多种矿物的伴生矿，受日益发展的采矿、冶炼、电镀和印染等工业以及来自农业投入品自身的影响，农田土壤镉污染已逐渐成为影响经济发展和人类身体健康的重要环境问题。

在土壤——植物系统中，镉污染具有多源性、隐蔽性、一定程度上的长距离传输性和污染后果的严重性，并可通过食物链在生物体内富集等特点。

目前，治理土壤重金属污染的途径主要有两种，一是改变重金属在土壤中的存在形态、使其钝化固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。

围绕这两种治理途径，提出各种物理、化学和生物治理方法。尽管我国在土壤污染治理与修复上已取得了一些进展，但绝大部分方法尚处在实验室批实验和模拟试验阶段，达到现场应用程度的成熟方法较少。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种降低土壤镉积累的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种降低土壤镉积累的方法，包括如下步骤：

S1、对土壤中的含镉量进行测试，在土壤中施入氯化钙和亚铁螯合物，并与土壤充分混匀；

S2、将亚硫酸盐均匀撒施在土壤的表面，然后使土壤处于淹水状态；

S3、6-8个月后向土壤中施用麦饭石、磷肥和土壤镉钝化剂，深耕土壤；

S4、待土壤表面平整后覆盖一层天然纤维素类吸附介质，并在自然环境体系中自然蒸发至干，完成修复。

优选的，所述步骤S1中氯化钙和亚铁螯合物的施用量分别为180～220公斤/公顷和75～150公斤/公顷。

优选的，所述亚铁螯合物为EDTA二钠亚铁或富马酸亚铁，其用于抑制镉元素与农作物中转运蛋白的结合，降低农作物中镉元素含量。

优选的，所述步骤S2中施用亚硫酸盐后，使土壤处于淹水状态，使土壤的Eh处于-150mV～-300mV的低电化学势的还原环境，利用生成的还原产物对土壤中的镉进行吸附和生成化学沉淀，完成对土壤的调理过程。

优选的，所述土壤镉钝化剂的制备方法如下：

a：海藻酸钠溶于水，配制海藻酸钠水溶液；

b：将生石灰与生物炭粉碎制成30～100目的颗粒加入至海藻酸钠水溶液中，搅拌，成型，得土壤镉钝化剂。

优选的，所述天然纤维素类吸附介质为滤纸或纱布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种降低土壤镉积累的方法，与传统技术相比，由于添加的亚硫酸盐属于强碱弱酸盐，其溶液呈弱碱性，加入淹水土壤后使土壤pH值随Eh的下降而缓慢上升，pH升高有利于降低土壤镉的生物有效性；采用的土壤调理剂亚硫酸盐，不仅来源广泛、成本较低，而且能有效降低酸性镉污染土壤中镉的生物有效性；该方法操作简单，可靠性强且见效快；

本发明通过钙离子与镉离子的竞争，减少植株对镉离子的吸收；

本发明方法利用麦饭石、磷肥和土壤镉钝化剂，降低土壤中镉元素的活性，降低土壤中镉元素的含量；

采用的生石灰及麦饭石，不仅来源广泛，成本较低，而且安全环保，不会造成二次污染，能够有效降低土壤中镉的生物有效性。

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，以下结合具体实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种降低土壤镉积累的方法，包括如下步骤：

S1、对土壤中的含镉量进行测试，在土壤中施入氯化钙和亚铁螯合物，并与土壤充分混匀；

S2、将亚硫酸盐均匀撒施在土壤的表面，然后使土壤处于淹水状态；

S3、6-8个月后向土壤中施用麦饭石、磷肥和土壤镉钝化剂，深耕土壤；

S4、待土壤表面平整后覆盖一层天然纤维素类吸附介质，并在自然环境体系中自然蒸发至干，完成修复。

具体的，所述步骤S1中氯化钙和亚铁螯合物的施用量分别为180～220公斤/公顷和75～150公斤/公顷。

具体的，所述亚铁螯合物为EDTA二钠亚铁或富马酸亚铁，其用于抑制镉元素与农作物中转运蛋白的结合，降低农作物中镉元素含量。

具体的，所述步骤S2中施用亚硫酸盐后，使土壤处于淹水状态，使土壤的Eh处于-150mV～-300mV的低电化学势的还原环境，利用生成的还原产物对土壤中的镉进行吸附和生成化学沉淀，完成对土壤的调理过程。

具体的，所述土壤镉钝化剂的制备方法如下：

a：海藻酸钠溶于水，配制海藻酸钠水溶液；

b：将生石灰与生物炭粉碎制成30～100目的颗粒加入至海藻酸钠水溶液中，搅拌，成型，得土壤镉钝化剂。

具体的，所述天然纤维素类吸附介质为滤纸或纱布。

目前，治理土壤重金属污染的途径主要有两种，一是改变重金属在土壤中的存在形态、使其钝化固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。

围绕这两种治理途径，提出各种物理、化学和生物治理方法。尽管我国在土壤污染治理与修复上已取得了一些进展，但绝大部分方法尚处在实验室批实验和模拟试验阶段，达到现场应用程度的成熟方法较少。从修复方法来看，物理法主要采用工程措施如客土、换土、翻土、去表土等方法，适用于大多数污染物和多种条件，治理效果彻底、稳定，但该方法投资大，实施复杂，容易改变土壤性质，导致土壤肥力下降，因而在现实情况下难以大面积使用。生物法主要利用超富集植物吸收土壤中的重金属，然后通过收获超富集植物移除土壤中的重金属，但该方法的田间推广应用存在一定局限性，该方法需要通过溶液培养、盆栽及大田实验来筛选对污染物具有低吸收能力的作物，而且该作物还需要与当地农田环境相适应，满足当地的农业需求，可见，总结一套相应的筛选技术与方法体系对于其它高风险农田中低吸收作物的筛选虽然具有很好的参考性，但提炼与总结的过程较为复杂，工作量及难度较大。

综上所述：本发明提供的一种降低土壤镉积累的方法，与传统技术相比，由于添加的亚硫酸盐属于强碱弱酸盐，其溶液呈弱碱性，加入淹水土壤后使土壤pH值随Eh的下降而缓慢上升，pH升高有利于降低土壤镉的生物有效性；采用的土壤调理剂亚硫酸盐，不仅来源广泛、成本较低，而且能有效降低酸性镉污染土壤中镉的生物有效性；该方法操作简单，可靠性强且见效快；

本发明通过钙离子与镉离子的竞争，减少植株对镉离子的吸收；

本发明方法利用麦饭石、磷肥和土壤镉钝化剂，降低土壤中镉元素的活性，降低土壤中镉元素的含量；

采用的生石灰及麦饭石，不仅来源广泛，成本较低，而且安全环保，不会造成二次污染，能够有效降低土壤中镉的生物有效性。

最后应说明的是：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 (6)

1.一种降低土壤镉积累的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、对土壤中的含镉量进行测试，在土壤中施入氯化钙和亚铁螯合物，并与土壤充分混匀；

S2、将亚硫酸盐均匀撒施在土壤的表面，然后使土壤处于淹水状态；

S3、6-8个月后向土壤中施用麦饭石、磷肥和土壤镉钝化剂，深耕土壤；

S4、待土壤表面平整后覆盖一层天然纤维素类吸附介质，并在自然环境体系中自然蒸发至干，完成修复。

2.权利要求1所述的一种降低土壤镉积累的方法，其特征在于：所述步骤S1中氯化钙和亚铁螯合物的施用量分别为180～220公斤/公顷和75～150公斤/公顷。

3.权利要求1所述的一种降低土壤镉积累的方法，其特征在于：所述亚铁螯合物为EDTA二钠亚铁或富马酸亚铁，其用于抑制镉元素与农作物中转运蛋白的结合，降低农作物中镉元素含量。

4.权利要求1所述的一种降低土壤镉积累的方法，其特征在于：所述步骤S2中施用亚硫酸盐后，使土壤处于淹水状态，使土壤的Eh处于-150mV～-300mV的低电化学势的还原环境，利用生成的还原产物对土壤中的镉进行吸附和生成化学沉淀，完成对土壤的调理过程。

5.权利要求1所述的一种降低土壤镉积累的方法，其特征在于：所述土壤镉钝化剂的制备方法如下：

a：海藻酸钠溶于水，配制海藻酸钠水溶液；

b：将生石灰与生物炭粉碎制成30～100目的颗粒加入至海藻酸钠水溶液中，搅拌，成型，得土壤镉钝化剂。

6.权利要求1所述的一种降低土壤镉积累的方法，其特征在于：所述天然纤维素类吸附介质为滤纸或纱布。