一种同时钝化农田土壤中镉、铅、锌的重金属钝化剂及其制备方法技术

技术编号:12810854 阅读:138 留言:0更新日期:2016-02-05 09:53
本发明专利技术涉及一种同时钝化农田土壤中镉、铅、锌的重金属钝化剂,原料组分及其重量百分比组成如下:风化煤15~25%、煅烧粉15~30%、硫铁矿渣15~25%、活性炭10~15%、钙镁磷肥10~15%;先将风化煤、活性炭与煅烧粉、硫铁矿渣混合,搅拌均匀,再与钙镁磷肥混合,充分搅拌,混合均匀后,制得同时钝化农田土壤中镉、铅、锌的重金属钝化剂。本发明专利技术所述的重金属钝化剂使重金属污染物长期稳定,充分发挥了原料的共同作用,同时钝化农田土壤中镉、铅、锌的重金属,使重金属污染物长期稳定从而降低重金属的移动性,减弱土壤中重金属的危害。能有效钝化稳定土壤中的重金属;物料的投加顺序可以迅速与重金属相结合,反应更充分,所得的重金属稳定效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种同时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属纯化剂及其制备方法,属 于±壤改良技术和环境保护

技术介绍
重金属污染是±壤污染的主要类型之一。在世界范围内,由于工矿=废排放和农 用化学品的过量使用,造成工矿区周围±壤和农业±壤有毒重金属过量累积,带来严重的 环境和健康风险。因此,±壤重金属的污染修复技术备受关注。 ±壤重金属污染的修复技术主要包含物理、生物和化学等修复,每种修复措施都 有优缺点。物理修复主要是指工程修复,主要有客上渗上法、热处理法、电动修复法、玻璃化 固定法,虽然易操作、彻底,但成本较高,且只能适用于小范围内;微生物和植物等生物修复 技术虽然成本低,环境友好,但修复时间长,且修复技术不成熟,不适合农田±壤;化学原位 纯化修复技术成本低、易操作,能使重金属活性降低,避免重金属对植物及食物链健康的危 害。对于我国的人均±地资源非常紧缺的现状,受重金属污染的±壤修复适宜于在维持正 常耕作的前提下,使用重金属纯化剂降低重金属活性,从而减少重金属向粮食作物中可食 部分的迁移累积量。该方法适用于大范围的农田,而选择合适的纯化剂则是化学方法的关 键。 中国专利文献CN104926567A公开了一种改良农田儒污染的制剂及其使用方法, 包括按质量比例的:胡敏酸盐11~22份、巧儀憐肥5~10份、硫酸锋0. 5~1份、石灰石 5. 5~11份和农业有机固体废弃物5. 5~11份,胡敏酸盐原料为由腐植酸含量350-500g/ kg的风化煤提取的腐植酸一价盐,再经硫酸酸凝后产生的水不溶组分,经水洗、烘干、粉碎 而成。本专利技术制作方法简单、成本低,对重金属儒吸附作用强,该制剂对上壤酸碱度调控能 力相对较差,能够固定的对象也比较少,主要是儒重金属,而且硫酸锋的使用,一旦使用量 不当,将造成锋的过量等二次污染。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种同时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属纯 化剂及其制备方法,该方法成本低廉、修复快速、操作简单,能同时纯化农田±壤中儒、铅、 锋的重金属,且不污染环境。 术语说明: 由于人类活动,±壤中的微量金属元素在±壤中的含量超过背景值,过量沉积而 引起的含量过高,统称为±壤重金属污染。评价±壤环境质量一般依据《±壤环境质量标 准》(GB15618-1995)中的标准限值,采用综合污染指数法,计算公式为: 式中Pi为i污染因子的质量分数;C1为i污染因子的实测浓度;S1为i污染因子 的评价标准,通常选背景值样本中第i污染物含量(mg/kg)。 轻度重金属污染±壤:是指1 <P< 2,为轻度重金属污染±壤。 阳011] 介于轻度和中度的重金属污染±壤:是指2 <P< 3,为介于轻度和中度的重金属 污染±壤。 中度的重金属污染±壤:是指3 <P< 5,为中度的重金属污染±壤。本专利技术的技 术方案如下: 一种同时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属纯化剂,原料组分及其重量百分比组 成如下: 风化煤15~25%、般烧粉15~30%、硫铁矿渣15~25%、活性炭10~15%、巧 儀憐肥10~15% ;先将风化煤、活性炭与般烧粉、硫铁矿渣混合,揽拌均匀,再与巧儀憐肥 混合,充分揽拌,混合均匀后,制得同时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属纯化剂。 根据本专利技术优选的,所述风化煤为含腐植酸30~50wt%的天然褐煤,风化煤粒度 为100~200微米。 根据本专利技术优选的,所述的般烧粉为过70~100目筛的般烧粉,般烧粉中主要化 学成分按重量百分比计:碳酸儀20~36%、硫酸儀20~23%、氧化儀21~26%、氧化巧 20~25. 5%、其余为含铁、儘等矿物的杂质,为菱儀矿般烧后的产物。 根据本专利技术优选的,所述硫铁矿渣为过70~100目筛的硫铁矿渣粉,硫铁矿渣 中主要化学成分按重量百分比计:铁55 %~60 %,氧化亚铁3 %~6 %,二氧化娃8. 2 %~ 12. 65%,氧化锋 0. 03%~0. 008%, 根据本专利技术优选的,所述活性炭为过70~100目筛的活性炭粉,抑值为7. 2~ 9. 0O 根据本专利技术优选的,所述巧儀憐肥为一种含有憐酸根的碱性肥料,?2〇5含量 > 12%。巧儀憐肥还能提供巧、儀、娃等元素,使用时过70~100目筛。 本专利技术优选的一个技术方案,同时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属纯化剂,原 料组分及其重量百分比组成如下: 阳02U 风化煤15~20%、般烧粉18~30%、硫铁矿渣20~25%、活性炭12~15%、巧 儀憐肥12~15%。 上述同时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属纯化剂的制备方法,步骤如下:[002引 (1)风化煤、般烧粉分别过70~100目筛,硫铁矿渣、活性炭粉碎过70~100目 筛,将过筛后的风化煤、般烧粉、硫铁矿渣、活性炭混合均匀,制得混合物料; 似将混合物料与过70~100目筛的巧儀憐肥混合,充分揽拌,混合均匀,制得同 时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属纯化剂。 上述重金属纯化剂的应用,用于纯化农田±壤中儒、铅、锋,施用方法,采用如下一 种方法进行: ①对于轻度重金属污染±壤,将复合改良剂施入污染±壤表面,然后旋耕2-3遍, 旋耕深度为15-20cm,旋耕后放置10-15天,进一步促进改良剂与重金属充分反应,复合改 良剂的施用量为70-90kg/每亩; ②对于介于轻度和中度的重金属污染±壤,将复合改良剂施入污染±壤表面,先 进行深翻,深翻厚度为25-30畑1,然后旋耕1-2遍,旋耕深度为15-20畑1,旋耕后放置10-15 天,进一步促进改良剂与重金属充分反应,复合改良剂的施用量为110-130kg/每亩; ③对于中度污重金属染±壤,将复合改良剂施入污染±壤表面,先进行深翻,深 翻厚度为25-30cm,深翻后再次对±壤进行旋耕1-2遍,旋耕深度为15-20cm,旋耕后放置 10-15天,进一步促进改良剂与重金属充分反应,复合改良剂的施用量为150-170kg/每亩。 本专利技术制备方法简单,通过各成分的协同作用,达到同时纯化农田±壤中儒、铅、 锋的重金属,降低±壤中作物可利用态重金属含量的效果。 本专利技术中的般烧粉采自山东披县菱儀矿般烧后的产物。儀矿中除了含菱儀矿外, 还含有二氧化娃、氧化巧、=氧化二侣、氧化铁、氧化儘等杂质。菱儀矿般烧后的主要产物是 方儀石,其晶体在般烧的过程中随着溫度的升高粒径变粗、晶形变复杂,该物理结构能够更 充分的与±壤中重金属离子结合,使重金属离子固定失去活性,达到纯化的目的。此外,般 烧粉中含有的氧化儀、氧化巧等碱性物质在施入±壤中后调节了 ±壤的抑值,抑值升高后 重金属离子易于碳酸盐离子生成沉淀而失活,从而起到纯化作用。般烧粉中的铁、儘等金属 元素能够提高±壤中的氧化还原电位,使重金属离子得到电子发生氧化反应,使其活性或 毒性降低也可W达到纯化的效果。 本专利技术人意外发现,本专利技术由风化煤、般烧粉、硫铁矿渣、活性炭、巧儀憐肥组成的 重金属纯化剂能同时纯化农田±壤中儒、铅、锋的重金属,且对儒、铅、锋重金属纯化效果尤 为突出,在使用过程中,通过馨合、沉淀、吸附等复合作用将重金属污染物长期稳定。其中, 硫铁矿渣具有较大的表面积,即具有较大的表面能,起吸附作用本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种同时钝化农田土壤中镉、铅、锌的重金属钝化剂,原料组分及其重量百分比组成如下:风化煤15~25%、煅烧粉15~30%、硫铁矿渣15~25%、活性炭10~15%、钙镁磷肥10~15%;先将风化煤、活性炭与煅烧粉、硫铁矿渣混合,搅拌均匀,再与钙镁磷肥混合,充分搅拌,混合均匀后,制得同时钝化农田土壤中镉、铅、锌的重金属钝化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:井永苹李彦黄现民胡浩薄录吉张英鹏
申请(专利权)人:山东省农业科学院农业资源与环境研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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