[发明专利]用于治理Cd污染的复合土壤调理剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于环境技术领域，具体涉及一种土壤重金属调理剂及其制备和应 用方法，特别是一种用于治理重金属Cd污染的复合土壤调理剂及其制备和使用 方法。

背景技术

由于土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可降解性和不可逆转性的特 点，不仅导致了土壤肥力、作物产量及作物品质的下降，还易引发地下水污染， 并能够通过食物链等途径在植物、动物和人体内累积。据相关部门统计结果显 示，全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨，被重金属污染的粮食也多 达1200万吨，合计经济损失至少在200亿元。

Cd是一种非必需且生物毒性极强的重金属元素，农产品中Cd污染极为严 重，尤其是大田作物中最为突出。由于土壤中的Cd污染，造成了我国水稻、蔬 菜等农产品的质量下降，严重威胁了人体健康，进而影响我国农业的可持续发 展。

目前关于Cd等重金属污染农田土壤的治理和修复，主要通过降低土壤pH、 添加螯合/络合剂及微生物修复等方式降低土壤中Cd等重金属的生物有效性及 迁移性，从而达到抑制作物吸收的目的。如中国专利申请CN103567219A公开 了一种用于治理镉污染土壤的多功能复合调理剂及土壤镉污染修复方法，该多 功能复合调理剂包括：无机钝化剂、有机钝化剂和镉拮抗剂，将无机钝化剂和 有机钝化剂结合提高钝化效果同时通过镉拮抗剂阻止镉向可食部分转移；中国 专利申请CN104289515A公开了一种利用有机酸与助剂降低土壤pH值进行重 金属污染土壤修复的淋洗方法；专利CN102719255B公开了一种由熟石灰、磷 酸二氢钾、草木灰、蚕沙制备的重金属复合调理剂利用组分与土壤中的重金属 离子通过氧化还原反应、共沉淀反应、有机络合反应转化成不溶于水的氢氧化 物、磷酸盐矿物或有机络合物；专利CN102746849B公开了一种由秸秆粉、 粉煤灰、合成沸石粉、稻壳灰制备的土壤重金属钝化剂通过调节土壤pH值、 土壤含水率、钝化剂质量、钝化时间、钝化温度等条件，可以提高黄土农田土 壤Pb的钝化效果；专利CN102925161B公开了一种由泥炭、腐熟堆肥或森林 土壤腐殖质制备的广谱重金属活性钝化剂，该钝化剂利用成分本身的化学性质 与重金属产生吸附固定、沉淀、络合等反应，降低土壤中的多种重金属移动性 和生物活性，从而达到控制重金属进入食物链的目的；专利CN102240670B公 开了一种重金属污染土壤的微生物修复方法利用微生物进行原位修复。上述专 利单一地通过利用试剂组分与金属间的化学反应达到降低土壤pH值及有机/无 机吸附作用的目的或通过生物修复降低土壤可溶性重金属，在重金属轻微污染 地区能够将作物可食部分的Cd含量降低到可接受的水平，而对于Cd污染严重 地区，其效果往往不明显。

专利CN103752604B公开了一种利用生物炭和铁还原菌剂协同修复重金 属污染土壤的方法，充分发挥生物炭的吸附和铁还原菌的氧化还原作用，通过 二者间的协同作用极大地加速了重金属污染土壤的生物修复进程。铁还原菌剂 由于制备方法简单且其厌氧代谢能力在土壤修复过程中不需要附加曝气设施使 得操作便利，因此非常适合用于土壤修复过程，然而目前却尚未见有关于铁还 原菌剂等微生物与其它重金属修复方法协同修复重金属的报道。

发明内容

针对以上技术缺陷，本发明的目的在于提供一种用于治理重金属Cd污染的 复合土壤调理剂及其制备和使用方法，该修复剂可实现快速高效的土壤修复且 其制备方法简单方便，易于大规模生产，具备良好的应用前景。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用于治理重金属Cd污染的复合土壤调理剂，其配方组分及含量配比 为：粘土矿物20-30％，泥炭10-20％，生物炭10-20％，熟石灰25-35％，铁氧 化物5-15％和微生物菌剂5-10％。

一种用于治理重金属Cd污染的复合土壤调理剂的制备方法，包括以下步 骤：将粘土矿物、泥炭、生物炭、熟石灰及铁氧化物按含量配比添加后充分搅 拌至混合均匀；按5-10％添加微生物菌剂，制成无机有机复合调理剂。

所述粘土矿物主要选用高岭石、蒙脱石或伊利石，粉碎后过40目筛备用。

优选地，所述的高岭土应符合GB/T14563-2008要求，所述蒙脱石或伊利石 符合GB/T14563-2008要求。

所述泥炭中有机质含量为40-70％，pH值6.0-7.0，经粉碎机粉碎后过40目 筛备用。