[发明专利]用于修复重金属污染土壤的复合改良剂及制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及土壤肥料领域，特别是涉及一种用于修复重金属污染土壤的复合改良剂及其制备工艺。

背景技术

由于人口剧增，工业飞速发展，人类活动导致的环境污染问题不断增加。其中，重金属污染是众多问题之一。重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境质量恶化的现象。进入土壤中的重金属不仅能抑制植物生长发育，并能通过食物链传递与富集，最终危害人体健康。如日本21世纪发生的“骨痛病”就是因食用含Cd的大米所致。由此可见，重金属污染严重影响了人们的健康和生存，土壤中重金属的污染治理势必引起人们的普遍关注。我国土壤重金属污染呈现出区域性、复杂性的特点，已成为影响我国粮食生产、农产品质量安全与农业可持续发展的重要限制因素，必须引起高度重视，采取综合措施进行治理。

目前，修复土壤重金属污染主要有以下几个途径。一是改变重金属在土壤中的存在状态，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是利用生物或工程技术方法从土壤中去除重金属；三是改变种植制度，避免重金属通过食物链影响生物和人体健康。具体的措施为化学固定、土壤淋洗、热脱附、蒸汽萃取、动电修复、生物修复法和农艺措施等。化学固定就是加入土壤改良剂改变土壤的物理、化学性质，通过对重金属的吸附、沉淀或共沉淀作用，改变了重金属在土壤中的存在状态，从而降低其生物有效性和迁移性。常用的改良剂有无机改良剂和有机改良剂，其中无机改良剂主要包括石灰、碳酸钙、粉煤灰等碱性物质；羟基磷灰石、磷矿粉、磷酸氢钙等磷酸盐以及天然、天然改性或人工合成的沸石、膨润土等矿物。有机改良剂包括农家肥、绿肥、草炭等有机肥料。

申请公布号 CN 104046361 A（申请号 201410277079.2）的中国专利文献公开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：羟基磷灰石：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)。申请公布号 CN 103484125 A(申请号 201310477113.6) 的中国专利文献公开了一种土壤改良剂及用于重金属铅污染土壤的改良方法，涉及一种土壤改良剂。土壤改良剂为固体笋壳基生物炭，在400℃下隔绝氧气热解30min所得的元素组成为C、H、N、K、P、Mg、Ca、Si和O。所述土壤改良剂采用以下方法制备：将笋壳清洗烘干、粉碎后装入热解炉中，在380～420℃下隔绝氧气热解20～40min，生物质笋壳经过干燥、预炭化、炭化得到固体笋壳基生物炭。改良方法如下：将土壤改良剂以2.5%～10% 的质量分数添加进重金属铅污染土壤中，加水至田间土壤饱和持水量的70%，用薄膜覆盖防止水分散失，并在薄膜上每间隔5cm处开一气口，每2～3天加水补充散失的水分，培养后取出风干，得改良土壤。申请公布号CN 101724404 A（申请号200910193692）的中国专利文献公开了一种重金属污染土壤改良剂及植物和化学联合修复方法。所述重金属污染土壤改良剂为赤泥和熟石灰的混合物。发明利用植物和化学联合修复法，通过化学方法对土壤进行pH调节、通过种植能源作物和超累积植物等进行土壤重金属吸附等。

土壤重金属污染所用工程措施如客土法、换土法、深耕翻土法、固化、稳定化方法、电动力修复法等，具有稳定、见效快的优点，但存在工程量大、投资费用高等缺点，不适宜大面积污染土壤的治理。土壤重金属污染植物修复效果非常不理想。一般的修复剂功能单一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于修复重金属污染土壤的复合改良剂及其制备工艺。该复合改良剂成本低，制备工艺简单、易于实施，适合大面积污染土壤的治理。该复合改良剂对于土壤重金属污染的修复效果显著，而且在改善重金属污染的土壤的同时，还能杀灭土壤内部及表面的害虫，改善土壤微生物菌群、抑制土壤病原菌繁殖；活化土壤有机与无机养份，提高肥效率，促进作物循环、长效吸收利用；改善土壤团粒结构，消除板结，提高保水保肥能力，抗旱、抗逆、抗寒、抗倒伏。

本发明的技术方案是：