一种土壤重金属复合稳定剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤重金属复合稳定剂及其使用方法，其中，所述土壤重金属复合稳定剂，按质量百分比计，包括以下组分：有机物质50％-80％，磷肥16％-40％以及氮肥4％-16％。土壤重金属复合稳定剂使用方法为将所述土壤重金属复合稳定剂与受重金属污染的土壤按质量比1∶5～8混合均匀处理15天。本发明专利技术所述土壤重金属复合稳定剂，实现了将有机质、磷肥和氮肥结合作为稳定剂用于重金属污染土壤的治理和生态恢复，既可以将土壤中的重金属钝化稳定，又可以达到沃土的作用，尽可能减少对土壤性质的破坏，有利于土壤的再利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤改良
，主要涉及到一种土壤重金属复合稳定剂及其使用 方法。
技术介绍
土壤是人类赖以生存活动的基础，然而环境污染和生态破坏日益严峻，云南曲靖 铬渣非法倾倒、镉大米事件、血铅事件等等由重金属污染带来的危害近年来常见诸报道，土 壤重金属污染已经成为土壤污染中倍受关注的公共问题之一。 常见的重金属污染土壤修复技术主要有物理、化学、生物、农业调控等几大类方 法。其中，化学钝化/固定技术具有适用性广、处理量大、见效快、效果显著等特点，因而得 到广泛的运用。目前，常用作重金属钝化剂/稳定剂的材料有天然粘土矿物、有机质、含磷 物质、石灰等，通过调节和改变重金属在土壤中的物化性质和形态，利用吸附、沉淀、离子交 换、螯合/络合等原理，将土壤中的重金属稳定固化下来，从而减轻重金属的生物有效性。 但是，钝化技术仍存在以下问题：（1)天然粘土矿物对重金属的稳定效果稍弱；（2)含磷物 质具有一定的选择性，对土壤中不同重金属的钝化效果不同；(3)二次污染问题，例如含磷 物质的过多添加容易引起磷的流失，带来二次污染；石灰的大量使用造成土壤板结，破坏原 始理化性质等。 因此，治理重金属复合污染土壤需选择对各目标污染物均有效的钝化剂，根据不 同的钝化剂对重金属的钝化效果和机理可以通过对多种材料进行复配来强化单一钝化材 料的钝化作用，并降低二次污染的环境风险。 大量研究表明，往受污染的土壤中添加有机质可以用来钝化土壤中的重金属。常 用的有绿肥、褐煤、养殖粪物、有机堆肥、草炭和作物秸杆等。作为有效的重金属络合剂，有 机物质可以通过形成不溶性金属-有机复合物、增加土壤阳离子交换量（CEC)，降低土壤中 重金属的水溶态及可交换态组分，从而降低其植物有效性。菌渣（食用菌栽培后剩余的培 养基）和天然腐熟牛粪中富含有机质、氮、磷、钾等营养成分，还具有数量庞大的微生物群 落，在菌渣和腐熟牛粪的表面存在着大量羧基、羟基、磷酰基、酚基等活性基团，具有强烈的 亲水性、吸附性、离子交换性等，能与土壤中活跃态重金属离子发生离子交换、吸附、络合等 反应，从而降低重金属离子的生物有效性。菌渣作为一种农业固体废物，制造与应用成本相 对低廉，且来源广泛，在重金属污染土壤治理方面具有较大的应用潜力。 过磷酸钙和硫酸铵也是目前最常见的磷肥和氮肥。含磷物质钝化重金属的机理在 于磷可通过与重金属发生离子交换、吸附、沉淀/共沉淀，甚至形成磷氯铅矿类矿物等多种 形式降低土壤Pb的移动性和生物有效性。硫酸铵作为一种铵态氮肥，农业上常用来调节土 壤PH，可利用其富含的活性基团（氨基）作为配位体与重金属元素211111、(：11、？6等络合或 螯合以减弱土壤中重金属的生物有效性。 近年来，我国的食用菌栽培越来越广泛化、规模化，其集中规模化生产的结果即是 造成采摘之后的食用菌菌渣被大量废弃，其处理已经成为一道难题，并造成不容忽视的环 境问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种土壤重金属复合稳定剂，实现了将有机质、磷肥和氮 肥结合作为稳定剂用于重金属污染土壤的治理和生态恢复，既可以将土壤中的重金属钝化 稳定，又可以达到沃土的作用，尽可能减少对土壤性质的破坏，有利于土壤的再利用。同时， 还能降低修复成本，实现了固体废弃物的资源化利用，达到以废治废的双赢目的。本发 明的目的之二在于提供土壤重金属复合稳定剂的使用方法，针对本专利技术所提供的土壤重金 属复合稳定剂进行多次试验，找到土壤重金属复合稳定剂合理的使用剂量，从而保证应用 最少的使用量达到最好的处理受到重金属污染的土壤，实现自然资源的合理利用。 为了实现上述目的和一些其他目的，本专利技术提供的技术方案是： 一种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：有机 物质50-80 %，磷肥16-40 %以及氮肥4-16 %。 优选的是，按质量百分比计，包括以下组分：有机物质80%，磷肥16%以及氮肥 4%。 优选的是，所述有机物质为天然腐熟牛粪或菌渣中的任一种，所述磷肥为过磷酸 钙，所述氮肥为硫酸铵。 优选的是，所述腐熟牛粪为将自然情况下的牛粪腐熟，风干粉碎后过20目筛，备 用。 优选的是，所述菌渣为将食用菌栽培后剩下的培养基调节含水量为55%，保持均 匀疏松，在70?80°C条件下堆肥发酵处理，风干后混匀所述堆肥并粉碎过40目筛，备用。 一种土壤重金属复合稳定剂的使用方法，其特征在于，将所述土壤重金属复合稳 定剂与受重金属污染的土壤按质量比1 : 5?8混合均匀处理15天。 优选的是，将所述土壤重金属复合稳定剂与受重金属污染的土壤按质量比 1 : 7?8混合均匀处理15天。 优选的是，向受重金属污染的土壤中加入土壤重金属复合稳定剂后保持土壤湿度 为20?60%。 本专利技术的有益效果是： (1)本专利技术所述土壤重金属复合稳定剂的主要特征是合理利用了腐熟牛粪、菌渣、 过磷酸钙和硫酸铵对铜、铅、锌、镉等重金属的各自作用原理，充分发挥了三类材料的多重 功能。经过菌渣+过磷酸钙+硫酸铵复合稳定剂钝化处理15天后，土壤中的锌、铜、铅、 镉的浸出毒性浓度分别从 464. 00、332. 50、363. 50、1. 61mg/L 下降至 302. 90、43. 86、0. 42、 0? 75mg/L，稳定效率分别为31. 78%、85. 23%、99. 88%、52. 94%。且效果随着复合稳定剂的 用量、钝化反应时间的加大而显著增强，在广大重金属污染地区具有极大推广应用价值。 (2)本专利技术所述土壤重金属复合稳定剂不仅可以将土壤中的重金属钝化稳定，而 且采用的材料环境友好性较强，能较大幅度的提高土壤有机质含量和阳离子交换量，达到 沃土的目的。 (3)经本专利技术所述土壤重金属复合稳定剂处理的受污染土壤中的重金属离子会转 化为较为稳定的碱式碳酸盐、氢氧化物沉淀物、磷酸盐矿物和难溶的重金属-有机络合物， 从而减弱重金属的生物活性。 (4)本专利技术所述土壤重金属复合稳定剂原料来源广泛易得，制备和使用方法简单 易行，修复成本低，实现了对农林废物的资源化利用，达到以废治废的双赢目的。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书 文字能够据以实施。 实施例1 -种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：天然 腐熟牛粪80%，磷酸钙16%以及硫酸4%。 实施例2 -种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：菌渣 80%，磷酸钙16%以及硫酸4%。 实施例3 -种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：天然 腐熟牛奠70 *%，憐酸興23 以及硫酸8 。 实施例4 一种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：菌渣 70 *%，憐丐22 以及硫酸8 。 实施例5 -种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：天然 腐熟牛奠60 *%，憐酸興28 以及硫酸12 。 实施例6 -种土壤重金属复合稳定剂，其特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：有机物质50‑80％，磷肥16‑40％以及氮肥4‑16％。

【技术特征摘要】
1. 一种土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：有机物 质50-80 %，磷肥16-40 %以及氮肥4-16 %。2. 如权利要求1所述的土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以 下组分：有机物质80 %，磷肥16 %以及氮肥4 %。3. 如权利要求2所述的土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，所述有机物质为天然腐 熟牛粪或菌渣中的任一种，所述磷肥为过磷酸钙，所述氮肥为硫酸铵。4. 如权利要求3所述的土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，所述腐熟牛粪为将自然 情况下的牛粪腐熟，风干粉碎后过20目筛，备用。5. 如权利要求4所述的土壤重金属复合稳定剂，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴烈善，曾东梅，莫小荣，咸思雨，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45