CN1327981C - 重金属污染土壤原位修复剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及重金属污染土壤原位修复剂，属于重金属污染土壤的修复技术领域，本修复剂主要由钠基膨润土、海泡石、凹凸棒石、粉煤灰及微生物菌根混合而成，各成分的重量百分比为：钠基膨润土15-40%、海泡石10-50%、凹凸棒石10-30%、粉煤灰5-30%、微生物菌根0-40%。本发明的修复剂具有原料成本低廉、生产设备简单、效果好且不出现二次污染等优点。
Description
所属领域
本发明属于重金属污染土壤的修复技术领域，特别涉及重金属污染土壤修复剂配方。
背景技术
土壤是地球表面具有肥力，能生长植物的疏松表层，它是人类赖以生存发展所必需的生产资料，也是人类社会最基本、最重要、不可替代的自然资源。因此，对土壤环境的保护早已为人们所关注。在土壤的污染物中，重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。许多世界著名的环境公害事件，如日本的骨痛病(1931～1972年，日本富山县、群马县一带七条河的流域，由于炼锌厂未经净化的含镉废水排入河中，造成水体、土壤污染，吃过含镉稻米、水的人们开始关节痛、神经痛和全身骨痛，最后骨骼软化萎缩，自然骨折，饮食不进，在衰弱疼痛中死去。中毒350人，短时期内119人死亡。这就是震惊世界的“富山县骨痛”。这一事件被环保界列为国际八大公害事件之一。)都证明与重金属污染有关。美国、日本、德国及其它欧盟国家先后将其列入优先控制有机无机污染物黑名单与灰名单。据不完全统计，中国年平均排放到环境中的Cd总量达680余吨，污染农田面积达28万hm2，16个省(市)自治区发生环境Cd接触，造成健康危害的事件。国家环保局南京环科所先后进行了德兴矿区附近的农田土壤调查，调查面积达到5572.3亩，受到铜污染面积2452亩，占调查面积的43.52％，其中有1229亩达到污染危害程度，使种植的农植株减产甚至绝产。
防治污染、保护环境已日益成为世界各国的一项基本国策。从严格意义上讲，对于任何污染物人们都能发明相应的有效治理方法，关键问题是污染防治技术的成本，这也是妥善解决环保与生产、环境与发展的矛盾之所在。尤其是广大发展中国家的企业规模较小，生产水平较低，更是渴望开发利用成本低廉的环保技术。在重金属污染土壤修复技术中，大多数处理技术普遍存在设备繁、成本高等不利因素，难以在污染治理的实践中得到人们的自觉推广与应用。
目前重金属污染土壤修复技术主要有植物修复法、电动力学修复法、淋滤法、热解吸法、玻璃化法和固化稳定化法等，在以上重金属污染土壤治理方法中，植物修复法需要相当长的时间(几十年甚至几百年)且存在植物的处理问题；电动力学修复只适用小面积污染，而且现场不易操作；淋滤法需要添加表面活性剂，存在污染地下水的危险；热解吸法是利用加热回收气体的方法，该方法不适合现场操作且费用高，适用范围窄等问题、玻璃化法改变了土壤的性质，只适用于污染严重而且面积较小的情况；添加石灰的稳定化方法提高了土壤的pH值，对碱性土壤效果不好。
总之，目前方法一般都存在治理费用高、治理时间长、现场可操作性差及二次污染等问题。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种重金属污染土壤原位修复剂，具有原料成本低廉、生产设备简单、效果好且不出现二次污染等优点。
本发明提出的重金属污染土壤原位修复剂，其特征在于，其特征在于，由钠基膨润土、海泡石、凹凸棒石、粉煤灰混合而成，各成分的重量百分比为：钠基膨润土15-40％、海泡石10-50％、凹凸棒石10-30％、粉煤灰5-30％。
本发明的特点及技术效果：
利用天然矿物治理污染物的方法是建立在充分利用自然规律的基础之上的，体现了天然自净化作用的特色。更为有利的是，要采用的部分天然矿物往往来源于矿山废弃物，以废治废、污染控制与废弃物资源化并行，具有“零排放”兼有“零废料”的环保意义。矿物处理方法具有处理设备简单、成本低廉、效果好且不出现二次污染等优势，可以实现环保与生产的协调发展以及确保社会与经济的持续发展。
本发明的重金属污染土壤原位修复剂，主要成分是粘土矿物和微生物菌根，它可以有效稳定土壤中的重金属，防止重金属在土壤中迁移进入植物体内，从而降低植株对重金属的生物有效性，从根本上防止重金属进入食物链。
该修复剂适于现场操作，并且治理费用低，不会产生二次污染，且在短时间内可以降低污染程度，治理时间短，而且更为有利的是有益于植株对养分的吸收，是一种安全、有效的重金属污染修复材料。
本发明的重金属污染土壤原位修复剂不仅可以使污染土地得到有效治理，从而增加粮食产量和质量，而且对农业可持续发展和环境质量改善具有重要的现实意义。
附图说明
图1为使用本发明及未使用的玉米生长情况对比图。
图2为使用本发明及未使用的苜蓿生长情况对比图。
具体实施方式
本发明提出的重金属污染土壤原位修复剂，结合实施例详细说明如下：
本发明的修复剂主要包括：粘土矿物、微生物菌根(Glomus diathanum)、粉煤灰。
其中：粘土矿物可包括膨润土，本实施例采用产地河北宣化的钙基膨润土原料，在该钙基膨润土的基础上经钠化改性加工而成的钠基膨润土；海泡石，本实施例采用产地河南省南阳市的海泡石，凹凸棒石，本实施例采用产地江苏省盱眙县的凹凸棒石，上述各种均为商用粘土矿物。各矿物粒度均过200目筛。
本实施例的微生物菌根(Glomus diathanum)为含有孢子、菌丝的土壤及其寄主植物的根段混合物，采用北京农林科学研究院微生物室制备的微生物菌根。
本实施例的粉煤灰采用产地内蒙古霍林河电厂的粉煤灰
上述粉煤灰及粘土矿物的性质见表1。
表1
| 材料 | pH值(水∶土＝5∶1) | CECm mol/100g |
| 钠基膨润土 | 10.2 | 120 |
| 海泡石 | 8.9 | 45 |
| 凹凸棒石 | 9.8 | 25 |
| 粉煤灰 | 7.9 |
本发明可分为两种配方的修复剂，其中A配方：a材料(钠基膨润土15-30％、海泡石10-40％、凹凸棒石10-30％、粉煤灰5-20％)b材料(微生物菌根20-40％)。
修复剂B配方：钠基膨润土15-40％；海泡石20-50％；凹凸棒石10-30％；粉煤灰5-30％。
本发明的修复剂使用方法：
在植株收割后或播种前，将修复剂A中的a材料(或修复剂B)加入到污染土壤中，然后进行深翻、中耕、浇水处理过程，使修复剂尽可能与污染土壤混合。在播种(或插秧)时同时将修复剂中的b材料与种子(或秧苗)植入土壤中，并进行日常田间管理。
实施例1：在镉污染土壤治理中，每公斤土添加40g修复剂A，各成分的含量为：钠基膨润土15％、海泡石40％、凹凸棒石10％、粉煤灰15％、微生物菌根20％)(即4％的添加量)，使用本实施例后，可使植株生物量增加450.2％，植株中镉含量可降低50.4％，有效抑制了镉向植株体内的迁移。植株体内的磷含量可增加308.8％。
实施例2：在镉污染土壤治理中，每公斤土添加60g修复剂A，各成分的含量为：钠基膨润土25％、海泡石10％、凹凸棒石25％、粉煤灰5％、微生物菌根35％，即6％的添加量，使植株生物量可增加550.4％，植株中镉含量可降低55.7％，有效抑制了镉向植株体内的迁移。植株体内的磷含量可增加353.3％。
实施例3：在铜污染土壤治理中，每公斤土添加20g修复剂B，各成分的含量为：钠基膨润土15％、海泡石50％、凹凸棒石30％、粉煤灰5％，即2％的添加量，使植株生物量可增加50.6％左右，植株中铜含量可以降低38.6％左右。有效抑制了铜向植株体内的迁移。
实施例4：在铜污染土壤治理中，每公斤土添加30g修复剂B，各成分的含量为：钠基膨润土35％、海泡石25％、凹凸棒石15％、粉煤灰25％)，即3％的添加量，使植株生物量可增加54.7％左右，植株中铜含量可以降低33.6％左右。有效抑制了铜向植株体内的迁移。
本发明的重金属污染土壤原位修复剂可显著促进植株的生长，植株总干重可增加50～500％；可以显著降低植株体内的重金属含量，重金属含量可降低30～55％；在土壤缺磷(磷含量为30mg/kg土)情况下，可以有效促进植株对磷营养元素的吸收，植株磷含量可增加300～350％。其效果如图1和图2所示，每个图中左边都为添加修复剂植株的生长情况，右边都为没有添加该修复剂的生长情况。
Claims (2)
1、一种重金属污染土壤原位修复剂，其特征在于，由钠基膨润土、海泡石、凹凸棒石、粉煤灰混合而成，各成分的重量百分比为：钠基膨润土15-40％、海泡石10-50％、凹凸棒石10-30％、粉煤灰5-30％。
2、如权利要求1所述的重金属污染土壤原位修复剂，其特征在于，在所述各成分的基础上加入微生物菌根，微生物菌根的重量百分比为：20-40％。
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-
2005
- 2005-01-14 CN CNB200510002116XA patent/CN1327981C/zh active Active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 粘土矿物对重金属镉的吸附研究 胡振琪 等，金属矿山，第336期 2004 * |
| 菌根技术在重金属污染修复中的研究展望 白淑兰等，生态环境，第13卷第1期 2004 * |
| 菌根技术在重金属污染修复中的研究展望 白淑兰等，生态环境，第13卷第1期 2004;粘土矿物对重金属镉的吸附研究 胡振琪 等，金属矿山，第336期 2004 * |
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