[发明专利]一种镉污染矿山土壤修复剂及制备与应用方法

说明书

本发明提供一种镉污染矿山土壤修复剂及制备与应用方法，以重量分数计算，本修复剂包含改性粘土矿物15‑30份、生石灰20‑35份、有机肥30‑45份、生物炭15‑30份、聚合高分子化合物1‑5份。本修复剂的制备方法包括以下步骤：将粘土矿研磨粉碎过100目后，经高温煅烧，冷却，研磨成颗粒或粉末状；以农林废弃物为主要原料，添加禽畜粪便，并外接种源菌剂，经5‑15d发酵而成；以农作物秸秆为原料，高温裂解，冷却至室温研磨后,过100目筛。最后将改性粘土矿物、生石灰、有机肥、生物炭、聚合高分子化合物以一定比例均匀混合。以每亩1‑2吨的用量施用，可高效降低矿山土壤中有效态镉含量，调整ph，保证矿山植被的正常生长，对矿山植被恢复具有重大作用。

技术领域：

本发明属于土壤重金属修复领域，具体涉及到一种镉污染矿山土壤的修复剂及制备与应用方法

背景技术：

矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类生存和社会经济发展的重要支柱。然而，由于我国矿产资源开发技术总体上并不先进，加上长期无序开采、重经济效益而轻保护，矿山开采不仅改变了原生景观生态环境，而且导致了矿区生态退化与环境污染。而矿山废弃地中的重金属污染对周围环境的影响尤为严重，特别是金属矿山废弃地的开采利用过程，甚至是在矿山停采或关闭之后，也会产生大量的重金属污染物质，对矿区乃至周边区域的土壤、水、植物等造成危害。矿山废弃地的主要有以下几点特征：1)物理结构不良，持水保肥能力差；2)酸性较强；3)极端贫瘠或养分不平衡；4)重金属含量过高；5)干旱或生理干旱严重，所以矿山废弃地具有众多的危害生态环境的极端理化性质，尤其是重金属含量过高问题最为突出，矿山生态恢复极为困难。

镉是植物生长的非必须元素。当植物体内镉含量超过一定限值就导致植物生长缓慢，生育期后移，甚至丧失正常的生育进程。土壤中的镉会破坏植物根系，抑制植物种子的萌发，因此镉污染严重的矿山土壤植被恢复难度较大。

目前常用于矿山重金属修复的措施主要有物理和化学措施。物理措施主要是客土法，先在废弃地上覆土，再改良。但如果废弃地的毒性很大如重金属尾矿砂，就必须在废弃地上面先铺设隔离层以阻挡有毒物质向上迁移，再客土。化学措施主要就是施加土壤修复剂。

目前常用的修复剂存在以下问题，有机类修复剂处理重金属污染土壤时易产生二次污染，天然矿物类修复剂对重金属的钝化效果较差。当前研究表明,几种固定剂的配合使用可显著调高重金属的修复效果,同时避免了单独使用一种修复剂对土壤产生的不利影响。因此,研发一种复合矿山修复剂，采用诸如吸附、沉淀、拮抗等多项钝化途径，可大大提高矿山的修复效果，为发展经济、有效、安全的钝化土壤重金属技术提供理论和技术支撑。

发明内容：

本发明属于重金属土壤修复领域，具体涉及一种镉污染矿山土壤的修复剂及制备与应用方法，以克服现阶段镉污染矿山土壤修复难的问题。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种镉污染矿山土壤修复剂，包括：

其中有机肥以总养分计N、P₂O₅、K₂O为3％-10％，有机质含量30-45％，pH为6.5-8.5。

所述聚合高分子化合物为可降解型的聚谷氨酸、聚天冬氨酸中的一种或多种混合。

所述镉污染矿山土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：改性粘土矿物的制备：将粘土矿研磨粉碎过100目后，经高温煅烧，冷却，研磨成颗粒或粉末状；

步骤二：有机肥的制备：以农林废弃物为主要原料，添加禽畜粪便，并接种外源菌剂，经5-15d发酵后使用；

步骤三：生物炭的制备：以农作物秸秆为原料，经600℃高温裂解，保温3h后冷却至室温后,研磨,过100目筛。