CN112934942A - 一种重金属污染土壤修复的药剂、制备方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重金属污染土壤修复的药剂、制备方法及使用方法，涉及土壤修复技术领域，所述药剂包括以下组分：玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质。本发明药剂以玉米秸秆为主，其原料易得，可就地取材，节能环保，同时，该药剂能够有效去除受污染土壤中的镉、铅、铜等游离态重金属，显著降低土壤中重金属有效态的含量，改善土壤环境，实现重金属的快速修复，降低重金属污染对土壤环境的危害，从而也防止了重金属通过食物链危害人类健康，使其满足农业种植和保护人体健康的土壤限制值，且本发明原料较少，成本低廉，修复速度较快，效果好，易于形成产业化修复，解决了现有药剂生产成本较高，修复速度及修复效果不理想的问题。

Description

一种重金属污染土壤修复的药剂、制备方法及使用方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种重金属污染土壤修复的药剂、制备方法及使用方法。

背景技术

早期矿产开发利用存在产业经营方式粗放、采矿方法和选矿工艺落后、采选废水几近直排、尾矿和废石堆存无序、尾砂失治等问题，矿集区的生态环境破坏严重，如植被破坏、土壤功能退化以及地质灾害等，最隐秘、最严重的就是重金属土壤污染和水污染，重金属污染物通过食物链直接影响了当地居民的身体健康。

由于矿山开采活动极易导致生产区本身及周边场地产生重金属污染，一般情况下受重金属污染的土壤会水土保持能力变差、肥力锐减等。重金属类污染一般持续时间较长、影响范围广、具有较强的隐蔽性，特别是通过淋漓、地表径流等方式进入周边水源涵养区，对水源地造成重金属污染。

目前市场上针对重金属污染修复主要有三种主要途径：一是从土壤中除去重金属，使土壤重金属含量接近或低于土壤背景值；二是改变土壤中重金属存在形态，使其固化稳定化，不能通过其它作用而发生转移，降低环境风险；三是通过调整非农作植物的类型，使其在植物中富集，减少重金属在土壤中的积累。

国内外常用的重金属修复技术主要有物理修复、化学修复、植物修复和微生物修复四类，研究的土壤修复技术近百余种，其中，最常用的方法是化学固化稳定化的方法，该方法通过向土壤中添加改良修复稳定剂，经过一系列的反应，改变重金属的形态，降低在土壤中的迁移性和生物有效性，减少重金属对地下水体和植物的毒害作用，从而达到修复土壤的目的。但是，现有的土壤修复药剂其原料组分较多，生产成本较高，且土壤修复速度及修复效果不理想，因此，本领域技术人员提供了一种重金属污染土壤修复的药剂、制备方法及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属污染土壤修复的药剂、制备方法及使用方法，本发明药剂以玉米秸秆为主，其原料易得，可就地取材，节能环保，同时，该药剂能够有效去除受污染土壤中的镉、铅、铜等游离态重金属，显著降低土壤中重金属有效态的含量，改善土壤环境，实现重金属的快速修复，降低重金属污染对土壤环境的危害，从而也防止了重金属通过食物链危害人类健康，使其满足农业种植和保护人体健康的土壤限制值，且本发明原料较少，成本低廉，修复速度较快，效果好，易于形成产业化修复，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重金属污染土壤修复的药剂，所述药剂包括以下组分：玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质。

作为本发明进一步的方案：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆80～85％、羟基磷灰石5～8％和腐殖质10～15％。

作为本发明再进一步的方案：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆80％、羟基磷灰石5％和腐殖质15％。

作为本发明再进一步的方案：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆85％、羟基磷灰石5％和腐殖质10％。

作为本发明再进一步的方案：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆82％、羟基磷灰石6％和腐殖质12％。

一种重金属污染土壤修复的药剂的制备方法，所述药剂的具体制备方法包括以下步骤：

S101：处理玉米秸秆：先将玉米秸秆进行粉碎，后经筛网筛分，再将筛分后的玉米秸秆倒入100℃的纯水中进行浸泡，将浸泡后的玉米秸秆进行风干或在温室中晾干；

S102：原料混合：准备处理后的玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质，将羟基磷灰石和腐殖质依次加入处理后的玉米秸秆中，搅拌混合均匀，即得到该药剂。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S101中的筛网为80目，浸泡时间为6h。

一种重金属污染土壤修复的药剂的使用方法，所述药剂的具体使用方法包括以下步骤：

S201：首先，将待修复的地块分别按照横纵方向0.1～1m的等间距，用犁头犁出深10～15cm的沟槽，将药剂均匀撒入沟槽之中并用土覆盖；

S202：然后，用洒水车均匀洒水使土壤充分湿透，等土壤充分干燥后用翻耕设备充分翻土至均匀；

S203：最后，再次进行洒水，使土壤连续6d保持在湿度48～52％，修复2～3个月即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种重金属污染土壤修复的药剂、制备方法及使用方法，本发明药剂以玉米秸秆为主，其原料易得，可就地取材，节能环保，同时，该药剂能够有效去除受污染土壤中的镉、铅、铜等游离态重金属，显著降低土壤中重金属有效态的含量，改善土壤环境，实现重金属的快速修复，降低重金属污染对土壤环境的危害，从而也防止了重金属通过食物链危害人类健康，使其满足农业种植和保护人体健康的土壤限制值，且本发明原料较少，成本低廉，修复速度较快，效果好，易于形成产业化修复，解决了现有技术中土壤修复药剂生产成本较高，修复速度及修复效果不理想的问题；本发明制备简单，操作方便，适合进行大规模量产，且本发明使用方法简便，使用效果较好，对农业可持续发展和土壤环境质量改善具有重要意义。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本发明实施例中，

实施例1

一种重金属污染土壤修复的药剂，该药剂包括以下组分：玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质。

进一步的，药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆80％、羟基磷灰石5％和腐殖质15％。

一种重金属污染土壤修复的药剂的制备方法，药剂的具体制备方法包括以下步骤：

S101：处理玉米秸秆：先将玉米秸秆进行粉碎，后经筛网筛分，再将筛分后的玉米秸秆倒入100℃的纯水中进行浸泡，将浸泡后的玉米秸秆进行风干或在温室中晾干；

S102：原料混合：准备处理后的玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质，将羟基磷灰石和腐殖质依次加入处理后的玉米秸秆中，搅拌混合均匀，即得到该药剂。

再进一步的，步骤S101中的筛网为80目，浸泡时间为6h。

一种重金属污染土壤修复的药剂的使用方法，药剂的具体使用方法包括以下步骤：

S201：首先，将待修复的地块分别按照横纵方向0.1m的等间距，用犁头犁出深10cm的沟槽，将药剂均匀撒入沟槽之中并用土覆盖；

S202：然后，用洒水车均匀洒水使土壤充分湿透，等土壤充分干燥后用翻耕设备充分翻土至均匀；

S203：最后，再次进行洒水，使土壤连续6d保持在湿度48～52％，修复2～3个月即可。

实施例2

一种重金属污染土壤修复的药剂，该药剂包括以下组分：玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质。

进一步的，药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆85％、羟基磷灰石5％和腐殖质10％。

一种重金属污染土壤修复的药剂的制备方法，药剂的具体制备方法包括以下步骤：

S101：处理玉米秸秆：先将玉米秸秆进行粉碎，后经筛网筛分，再将筛分后的玉米秸秆倒入100℃的纯水中进行浸泡，将浸泡后的玉米秸秆进行风干或在温室中晾干；

S102：原料混合：准备处理后的玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质，将羟基磷灰石和腐殖质依次加入处理后的玉米秸秆中，搅拌混合均匀，即得到该药剂。

再进一步的，步骤S101中的筛网为80目，浸泡时间为6h。

一种重金属污染土壤修复的药剂的使用方法，药剂的具体使用方法包括以下步骤：

S201：首先，将待修复的地块分别按照横纵方向1m的等间距，用犁头犁出深15cm的沟槽，将药剂均匀撒入沟槽之中并用土覆盖；

S202：然后，用洒水车均匀洒水使土壤充分湿透，等土壤充分干燥后用翻耕设备充分翻土至均匀；

S203：最后，再次进行洒水，使土壤连续6d保持在湿度48～52％，修复2～3个月即可。

实施例3

一种重金属污染土壤修复的药剂，该药剂包括以下组分：玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质。

进一步的，药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆82％、羟基磷灰石6％和腐殖质12％。

一种重金属污染土壤修复的药剂的制备方法，药剂的具体制备方法包括以下步骤：

S101：处理玉米秸秆：先将玉米秸秆进行粉碎，后经筛网筛分，再将筛分后的玉米秸秆倒入100℃的纯水中进行浸泡，将浸泡后的玉米秸秆进行风干或在温室中晾干；

S102：原料混合：准备处理后的玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质，将羟基磷灰石和腐殖质依次加入处理后的玉米秸秆中，搅拌混合均匀，即得到该药剂。

再进一步的，步骤S101中的筛网为80目，浸泡时间为6h。

一种重金属污染土壤修复的药剂的使用方法，药剂的具体使用方法包括以下步骤：

S201：首先，将待修复的地块分别按照横纵方向0.5m的等间距，用犁头犁出深12cm的沟槽，将药剂均匀撒入沟槽之中并用土覆盖；

S202：然后，用洒水车均匀洒水使土壤充分湿透，等土壤充分干燥后用翻耕设备充分翻土至均匀；

S203：最后，再次进行洒水，使土壤连续6d保持在湿度48～52％，修复2～3个月即可。

实验例

实验方法：取修复前土壤及经实施例1、实施例2和实施例3中修复后的土壤，进行土壤重金属成分检测，具体检测结果如下：

表1修复前后土壤有效态检测结果(mg/kg)

由此可知，本发明实施例1、实施例2和实施例3中的药剂能够有效去除土壤中的Pb、Cu、Zn、Cd等有效态重金属，改善土壤环境，土壤修复速度较快，修复效果较好，且药剂量越大，修复效果越明显，但药剂使用最好结合实际情况，选择合适药剂量投入为宜。

综上所述，本发明药剂以玉米秸秆为主，其原料易得，可就地取材，节能环保，同时，该药剂能够有效去除受污染土壤中的镉、铅、铜等游离态重金属，显著降低土壤中重金属有效态的含量，改善土壤环境，实现重金属的快速修复，降低重金属污染对土壤环境的危害，从而也防止了重金属通过食物链危害人类健康，使其满足农业种植和保护人体健康的土壤限制值，且本发明原料较少，成本低廉，修复速度较快，效果好，易于形成产业化修复，解决了现有技术中土壤修复药剂生产成本较高，修复速度及修复效果不理想的问题；本发明制备简单，操作方便，适合进行大规模量产，且本发明使用方法简便，使用效果较好，对农业可持续发展和土壤环境质量改善具有重要意义。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种重金属污染土壤修复的药剂，其特征在于：所述药剂包括以下组分：玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质。

2.一种重金属污染土壤修复的药剂，其特征在于：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆80～85％、羟基磷灰石5～8％和腐殖质10～15％。

3.根据权利要求2所述的一种重金属污染土壤修复的药剂，其特征在于：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆80％、羟基磷灰石5％和腐殖质15％。

4.根据权利要求2所述的一种重金属污染土壤修复的药剂，其特征在于：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆85％、羟基磷灰石5％和腐殖质10％。

5.根据权利要求2所述的一种重金属污染土壤修复的药剂，其特征在于：所述药剂中各组分的重量百分比为：玉米秸秆82％、羟基磷灰石6％和腐殖质12％。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种重金属污染土壤修复的药剂的制备方法，其特征在于：所述药剂的具体制备方法包括以下步骤：

S101：处理玉米秸秆：先将玉米秸秆进行粉碎，后经筛网筛分，再将筛分后的玉米秸秆倒入100℃的纯水中进行浸泡，将浸泡后的玉米秸秆进行风干或在温室中晾干；

S102：原料混合：准备处理后的玉米秸秆、羟基磷灰石和腐殖质，将羟基磷灰石和腐殖质依次加入处理后的玉米秸秆中，搅拌混合均匀，即得到该药剂。

7.根据权利要求6所述的一种重金属污染土壤修复的药剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S101中的筛网为80目，浸泡时间为6h。

8.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种重金属污染土壤修复的药剂的使用方法，其特征在于：所述药剂的具体使用方法包括以下步骤：

S201：首先，将待修复的地块分别按照横纵方向0.1～1m的等间距，用犁头犁出深10～15cm的沟槽，将药剂均匀撒入沟槽之中并用土覆盖；

S202：然后，用洒水车均匀洒水使土壤充分湿透，等土壤充分干燥后用翻耕设备充分翻土至均匀；

S203：最后，再次进行洒水，使土壤连续6d保持在湿度48～52％，修复2～3个月即可。