[发明专利]一种热带地区酸性重金属铅污染土壤的改良方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤改良方法领域，具体涉及一种热带地区酸性重金属铅污染土壤的改良方法。

背景技术

铅是环境中对动植物以及人类危害最强的重金属元素之一，我国24个省(市)城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展较快地区的320个重点污染区中，重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80％以上，其中铅是最严重的污染元素之一。铅在土壤中滞留时间长、不能被微生物降解，并可沉淀、迁移、富集到植物中，从而随食物链进入人体，对人体健康产生极大危害，严重时还会出现中毒和死亡。因此，控制和修复重金属铅污染土壤已迫在眉睫。

目前治理重金属污染土壤的方法主要有物理法、化学法和生物法。在化学法中，原位固定修复法是研究和应用较多的修复技术，它通过往土壤中加入固定剂，调节和改变重金属在土壤中的物理化学性质，使其产生沉淀、吸附、离子交换、腐殖化、氧化还原等一系列反应，降低其在土壤环境中的生物有效性和可迁移性。目前初步形成了电厂炉渣等碱性类物质、有机物料和复合钝化剂等土壤重金属钝化剂，通过改变重金属在土壤中的存在形态，使重金属的活性态转变为稳定态，从而降低其毒害作用，以此达到钝化修复的目的。

椰壳是棕榈科植物椰子的内果皮，含灰分0.61％(主成分为氢氧化钾)，木质素36.51％，纤维素53.06％，戊聚糖29.27％(总量)，纤维素含戊聚糖20.54％。海泡石是一种纤维状的含水硅酸镁矿物，具有极强的吸附和分散等性能，SiO₂含量一般在54～60％之间，MgO含量范围多在21～25％。粉煤灰是火力发电厂的固体废弃物，含有丰富的CaO和MgO，pH值达到12，能起到钝化土壤中的重金属并杀死病原菌的作用。生石灰的主要成分是氧化钙(CaO)，施用生石灰可提高土壤pH值，降低土壤中有效性较高部分的铅的含量，从而抑制植物对铅的吸收。

对重金属中轻度污染的广大农田，在修复过程中，必须考虑和持续利用相结合；在修复措施上，尽量不造成农田的二次污染而达到有效钝化重金属的目的。因此，研究和开发费用低、实施方便的农业化学措施，原位钝化修复重金属污染的农田，成为我国重金属污染农田修复的必然选择之一。

发明内容

本发明的目的在于根据现有的重金属污染土壤改良方法中存在的技术不足，改良成本过高等问题，提供一种成本低、改良效果好的降低酸性重金属污染土壤铅活性的复合钝化剂对土壤进行改良的方法。

本发明上述目的通过以下方案得以实现：

一种热带地区酸性重金属铅污染土壤的改良方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)以pH值在6.0以下的中、轻度污染土壤作为改良对象，模拟人工农田生态环境，对土壤进行铅三级污染值(500mg/kg)人工污染；

(2)向重金属铅污染土壤中添加土壤改良剂(添加水平为20g/100g)，同时添加尿素、过磷酸钙、氯化钾作为底肥；

(3)混合均匀后，加去离子水调节土壤含水量为田间最大持水量的70％左右，平衡1个月。

本发明改良方法中添加的土壤复合钝化改良剂由海泡石粉、石灰粉、工业废弃物粉煤灰和农业废弃物椰壳按照一定质量分数制成。

本发明改良方法中，步骤(1)所述对土壤进行人工污染的方法为用分析纯的Pb(NO₃)₂配制溶液，将其添加到供试土壤中，使土壤Pb浓度达到500mg/kg，制备成模拟重金属污染土壤。

本发明改良方法中，提供了一种降低酸性重金属污染土壤铅活性的复合钝化改良剂，采用技术措施如下：

一种降低酸性重金属污染土壤铅活性的复合钝化改良剂，它有以下三种原料的质量分数组成：

一种降低酸性重金属污染土壤铅活性的复合钝化改良剂，它有以下三种原料的质量分数组成(优选范围)：

一种降低酸性重金属污染土壤铅活性的复合钝化改良剂，它有以下三种原料的质量分数组成(最佳方案)：

本发明经过大量实验研究发现采用海泡石、石灰粉、粉煤灰以及椰壳等改良剂可有效中和砖红壤中的酸，使土壤pH值得到迅速提高，还可螯合、络合Pb、Cd、Cr等多种重金属离子，降低其在土壤中的有效态含量，缓解其毒性。同时，有些改良物质(如粉煤灰、椰壳)本身就是固体废弃物，废物循环利用具有很好的环保价值和经济效益。因此，本发明用上述物质作为土壤钝化改良剂。

本发明所述的复合钝化改良剂的制备方法，其步骤是：