[发明专利]一种土壤镉钝化剂及加工方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域环境科学与工程学科土壤污染防治与修复范畴，涉及一种用于修复农田重金属污染土壤的方法，主要应用于农田重金属污染土壤的修复。

背景技术

土壤作为地球环境的重要组成部分，土壤环境的好坏和我们的生活息息相关，同时还是生态环境的重要组成部分，并且它又是各种污染物的最终归宿，世界上90的污染物最终滞留在土壤中。

土壤重金属污染具有普遍性、隐蔽性、表聚性与地域性、复杂性、不可逆性、持久性以及污染后严重性、难治理且周期长等特征，因此导致治理的难度加大，如果不对其进行处理，就会通过直接接触或食物链传递在生物体内富集并产生毒害作用，故而重金属污染已经成为当前全球研究的热点问题之一。

土壤中重金属在一定阶段内不会表现出对环境的危害性，当其累积超出土壤的环境容量或环境条件发生变化时，重金属可能突然活化，产生严重的生态环境问题，故有“化学定时炸弹”的说法。

2014年4月17日，环保部和国土部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》，就历时8年的全国性土壤污染情况向公众披露。公报显示，全国土壤总的点数超标率为16.1，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位超标率分别为11.2、2.3、1.5和1.1；南方土壤污染重于北方，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。土壤污染类型以无机污染物为主，有机污染物次之，复合污染所占比重较小，无机污染物超标点位数占总的超标点位数的82.8。其中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni8种污染物点数超标率分别为7.0、1.6、2.7，2.1、1.5、1.1、0.9和4.8。

镉是植物生长的非必需元素。金属镉没有毒性，但镉的化合物有极大的毒性。在土壤中过量的镉，不仅能在植物体内残留，当镉积累到一定程度时，植物就会表现出毒害症状。镉是人体健康的非必需元素，具有较强的致癌、致畸和致突变作用。1955—1972年日本发生的“痛痛痛”事件是因为食用了含Cd河水和大米，导致浑身剧烈疼痛，其中因此死亡者达207人；近年来我国南方地区频频爆发毒大米事件，皆由镉超标危害人类安全和造成巨大的经济损失。

目前，土壤中镉的修复方法主要有物理措施：客土法、换土法等；生物措施：植物修复、微生物修复等，生物修复技术可行性比较高，具有成本低、操作简单、不产生二次污染等特点，是一种主要用于清除土壤重金属污染的绿色、生态友好技术，已成为解决土壤重金属污染问题的重要手段，但存在生物修复周期长，长期占用农田土壤会损害农民收入等难题；化学措施：化学钝化通过施加重金属钝化剂的手段，降低重金属污染物的生物有效性和迁移性，从而达到修复的目的。重金属污染土壤钝化简单易行、成本较低、可行性较好，是一种具有较大发展潜力的修复技术。

中国专利CN105154092A发明提供了一种土壤重金属钝化剂，其中含有壳聚糖，能够与土壤中重金属结合，达到钝化土壤中重金属的效果，阻断农作物在生产期内吸收土壤中重金属，从而达到农作物重金属含量复合粮食/农业行业标准。

中国专利CN103834412A发明提供了一种异位钝化土壤中Cd、Pb、Cr等重金属的钝化剂，其以生物基质（有机质和腐植酸）、腐殖活性污泥、磷酸盐按照一定比例混成，施加污染土壤后土壤中Cd有效态含量与对照组相比下降了41.24~47.76，有效态Pb含量下降了37.41—41.39，有效态Cr含量下降了40.58~43.29。

中国专利CN102746849A发明了以秸秆粉、粉煤灰、合成沸石粉、稻壳灰为原料的钝化剂，可有效钝化黄土农田中的含量。

中国专利CN105802637A发明提供了一种土壤重金属钝化剂，以改性碱性矿物、腐熟农林、土壤改良剂、pH敏感凝胶、磷石膏、石墨烯混合均匀制得，该钝化剂具有较好的吸附—螯合能力，能够有效固定土壤中镉含量，阻断有效态镉含量进入到农作物体内。

中国专利CN103275732A发明以赤泥、油菜秸秆、石灰、磷肥、锌为土壤镉钝化剂，工艺简单、钝化剂产品的施用方法也相对简单，对土壤中镉钝化效果较显著，有专一性，应用范围广阔，可有效降低土壤中镉有效态含量，也不会影响农产品质量和产量。

发明内容