本發(fā)明涉及土壤改良劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑。
背景技術(shù)：
：農(nóng)田重金屬的含量狀況由于直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、人類和動物健康等，因此，其作為耕地質(zhì)量的一個重要評價指標(biāo)越來越受到廣泛關(guān)注。20世紀(jì)90年代以來，隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，污染物大量排放和不當(dāng)處置、部分不合格化學(xué)品農(nóng)藥等導(dǎo)致我國農(nóng)田重金屬累積和超標(biāo)等環(huán)境問題日益凸顯，已經(jīng)引起了社會各界的高度關(guān)注，有學(xué)者估計我國目前有約20％的土壤受重金屬污染。重金屬污染物不能被化學(xué)或生物降解、易通過食物鏈途徑在植物，動物和人體內(nèi)積累、毒性大，對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，農(nóng)田土壤重金屬污染己成為當(dāng)前日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，其污染來源和修復(fù)技術(shù)也一直是國內(nèi)外研究的熱點和難點。因此了解農(nóng)田重金屬污染來源對重金屬污染修復(fù)有著重要的指導(dǎo)意義。目前，重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究取得了長足發(fā)展，主要包括物理、化學(xué)、生物、農(nóng)業(yè)生態(tài)和聯(lián)合修復(fù)技術(shù)?，F(xiàn)有的重金屬污染修復(fù)技術(shù)各有利弊，存在著制備工藝復(fù)雜，成本高，對土壤具有破壞性等問題，且改良受各種環(huán)境因素的限制。針對現(xiàn)有技術(shù)對土壤物理性狀和種植模式的影響，有必要提出一種簡單有效的農(nóng)田重金屬污染修復(fù)技術(shù)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，以解決上述成本高、制備工藝復(fù)雜以及受各種環(huán)境因素限制等問題。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑的制備方法，以解決現(xiàn)有改良劑成本高、制備工藝復(fù)雜以及受各種環(huán)境因素限制等問題。本發(fā)明所要解決的第三個技術(shù)問題是：提供一種用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑的施用方法。為解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，包括以下重量份數(shù)的原料組份：可溶性腐植酸40～60份、納米鐵粉1～5份、營養(yǎng)劑1～5份、促根劑1～5份、石灰0～10份、磷酸二氫鉀0～15份和水30～35份。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，其特征在于包括以下重量份數(shù)的原料組份：可溶性腐植酸40～60份、納米鐵粉1～2份、營養(yǎng)劑1～2份、促根劑1～2份、石灰5～10份、磷酸二氫鉀5～15份和水30～35份。作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可溶性腐植酸是含有羥基和酚羥基的高分子聚合物；所述高分子聚合物中羥基和酚羥基占官能團(tuán)總量的15～20％。作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可溶性腐植酸是從褐煤中經(jīng)過活化后得到的具有長分子鏈的含有羥基和酚羥基的高分子聚合物。作為進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可溶性腐植酸的活化工藝包括：將褐煤粉碎后，加入質(zhì)量濃度為20～30％的過氧化氫水溶液，褐煤與過氧化氫水溶液的質(zhì)量配比為1:1～1.5，攪拌均勻后在溫度為32～38℃進(jìn)行活化反應(yīng)3～10天，期間保持密封以及攪拌均勻，得到所述可溶性腐植酸。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述營養(yǎng)劑為氮肥。氮肥作為一種營養(yǎng)劑，可以提供氮源。作為一種進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氮肥為尿素。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述促根劑為萘乙酸鈉、吲哚乙酸中的至少一種。萘乙酸鈉和吲哚乙酸，作為促根劑和營養(yǎng)劑，調(diào)節(jié)土壤營養(yǎng)成分。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述納米鐵粉的粒徑為50～100nm。為解決上述第二個技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將褐煤粉碎后，加入質(zhì)量濃度為20～30％的過氧化氫水溶液，褐煤與過氧化氫水溶液的質(zhì)量配比為1:1～1.5，攪拌均勻后在溫度為32～38℃進(jìn)行活化反應(yīng)3～10天，期間保持密封以及攪拌均勻，得到可溶性腐植酸。(2)取所述可溶性腐植酸40～60份、納米鐵粉1～5份、營養(yǎng)劑1～5份、促根劑1～5份、石灰0～10份、磷酸二氫鉀0～15份和水30～35份，混合均勻后得到所述用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑。為解決上述第三個技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑的施用方法：將所述用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑稀釋10～15倍均勻的噴灑到土壤中去，然后深翻一次土壤使所述用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑與土壤充分混合；然后3～5天內(nèi)澆一次水。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，包括以下重量份數(shù)的原料組份：可溶性腐植酸40～60份、納米鐵粉1～5份、營養(yǎng)劑1～5份、促根劑1～5份、石灰0～10份、磷酸二氫鉀0～15份和水30～35份，其中各組分互相配合，不僅通過絡(luò)合除去重金屬離子，而且還可以增加肥效，提高土壤肥力。其中可溶性腐植酸為含有羥基和酚羥基的含量達(dá)到15～20％的高分子聚合物，由于增加了活性官能團(tuán)數(shù)量，更利于活性官能團(tuán)與重金屬離子結(jié)合，生成有機(jī)-重金屬絡(luò)合物沉淀，將土壤重金屬活性高的可交換態(tài)轉(zhuǎn)變成活性低的有機(jī)物結(jié)合態(tài)或殘渣態(tài)，達(dá)到降低重金屬的生物毒性的目的。并能夠創(chuàng)造新鮮的土壤有機(jī)質(zhì)，提高陽離子交換量cec，降低電導(dǎo)率(ec)，并使土壤有較好的持水能力，土壤孔隙度增加，從而改善土壤結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的腐植酸經(jīng)過過氧化氫活化后，可使得從褐煤中提取的有機(jī)高分子聚合物中的羥基和酚羥基官能團(tuán)顯著增加，更利于活性官能團(tuán)與重金屬離子結(jié)合，生成有機(jī)-重金屬絡(luò)合物沉淀，對于重金屬污染的土地具有很好的鈍化效果，對重金屬鎘的鈍化效果尤為突出。具體實施方式下面結(jié)合具體的實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，含有以下重量份數(shù)的原料組份：可溶性腐植酸40份，納米鐵粉2份，營養(yǎng)劑2份，促根劑1份，水30份，石灰10份，磷酸二氫鉀15份。實施例2用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，含有以下重量份數(shù)的原料組份：可溶性腐植酸50份，納米鐵粉3份，氮肥3份，萘乙酸鈉和吲哚乙酸的混合物1份，水30份，石灰5份，磷酸二氫鉀10份。實施例3用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，含有以下重量份數(shù)的原料組份：可溶性腐植酸50份，所述可溶性腐植酸是含有羥基和酚羥基的高分子聚合物；所述高分子聚合物中羥基和酚羥基占官能團(tuán)總量的18％；納米鐵粉3份，尿素2份，萘乙酸鈉2份，水35份，磷酸二氫鉀10份。實施例4用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑，含有以下重量份數(shù)的原料組份：可溶性腐植酸60份，所述可溶性腐植酸是含有羥基和酚羥基的高分子聚合物；所述高分子聚合物中羥基和酚羥基占官能團(tuán)總量的16％；納米鐵粉3份，尿素4份，吲哚乙酸1.5份，水35份。實施例5(1)將褐煤粉碎后，加入質(zhì)量濃度為21.43％的過氧化氫水溶液，褐煤與過氧化氫水溶液的質(zhì)量配比為1:1，攪拌均勻后在溫度為38℃進(jìn)行活化反應(yīng)4天，期間保持密封以及攪拌均勻，得到可溶性腐植酸，可溶性腐植酸是含有羥基和酚羥基的高分子聚合物；所述高分子聚合物中羥基和酚羥基占官能團(tuán)總量的17.5％。(2)取所述可溶性腐植酸50份、納米鐵粉2.5份、氮肥1.5份、萘乙酸鈉和吲哚乙酸的混合物1.5份、石灰2份、磷酸二氫鉀5份和水32份，混合均勻后得到所述用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑。實施例6(1)將褐煤粉碎后，加入質(zhì)量濃度為25％的過氧化氫水溶液，褐煤與過氧化氫水溶液的質(zhì)量配比為1:1.2，攪拌均勻后在溫度為35℃進(jìn)行活化反應(yīng)5天，期間保持密封以及攪拌均勻，得到可溶性腐植酸，可溶性腐植酸是含有羥基和酚羥基的高分子聚合物；所述高分子聚合物中羥基和酚羥基占官能團(tuán)總量的18.5％。(2)取所述可溶性腐植酸45份、納米鐵粉1份、尿素1份、吲哚乙酸1份、石灰4份、磷酸二氫鉀6份和水30份，混合均勻后得到所述用于水稻田鎘污染修復(fù)的重金屬鈍化劑。試驗例1選取湖南湘江市某化工廠附近的污染地塊，試驗面積300平米，土壤性狀ph值為6.6，土壤中鎘濃度1.50mg/kg。將實施例3的重金屬鈍化劑稀釋12倍均勻的噴灑到試驗地塊中的土壤，然后使用旋耕機(jī)深翻一次土壤，使所述重金屬鈍化劑與土壤充分混合；然后3天內(nèi)澆一次水，然后種植水稻。試驗例2選取湖南湘江市某化工廠附近的污染地塊，試驗面積600平米，土壤性狀ph值為6.4，土壤中鎘濃度1.50mg/kg。將實施例4的重金屬鈍化劑稀釋11.50倍均勻的噴灑到試驗地塊中的土壤，然后使用旋耕機(jī)深翻一次土壤，使所述重金屬鈍化劑與土壤充分混合；然后3天內(nèi)澆一次水，然后種植水稻。對比試驗例1選取湖南湘江市某化工廠附近的污染地塊，試驗面積600平米，土壤性狀ph值為6.6，土壤中鎘濃度1.50mg/kg。不進(jìn)行修復(fù)種植水稻。對比試驗例2選取湖南湘江市某化工廠附近的污染地塊，試驗面積300平米，土壤性狀ph值為6.6，土壤中鎘濃度1.50mg/kg。使用普通的市面上出售的重金屬鈍化劑(農(nóng)田土壤重金屬污染鈍化劑-新土地)稀釋12倍均勻的噴灑到試驗地塊中的土壤，然后使用旋耕機(jī)深翻一次土壤，使所述重金屬鈍化劑與土壤充分混合；然后3天內(nèi)澆一次水，然后種植水稻。將試驗例1-2、對比試驗例1-2的地塊在30天后測量的土壤性質(zhì)變化情況，以及作物生長情況見表1。表1項目固化率(％)重金屬鎘有效態(tài)含量(mg/kg)實驗例142.130.8681實驗例246.710.7994對比實驗例11.671.4750對比實驗例226.091.1087將試驗例1-2、對比試驗例1-2的地塊在90天后測量的土壤性質(zhì)變化情況，以及作物生長情況見表2。表2項目固化率(％)重金屬鎘有效態(tài)含量(mg/kg)實驗例183.570.2465實驗例289.460.1581對比實驗例12.441.4589對比實驗例243.260.8511由表1和表2可以看出，施用本發(fā)明的重金屬鈍化劑之后，試驗地塊的土壤中重金屬一個月便都明顯得到固化，3個月后固化率接近90％，接近正常土壤性狀，比施用正常市售重金屬鈍化劑修復(fù)效果明顯。在試驗例1中，將試驗后30天的土壤與試驗前的土壤分別取土樣檢測各土樣的理化性狀，結(jié)果如表3。表3土樣項目有機(jī)質(zhì)(g/kg)ph容重(g/cm3)孔隙度(％)處理前20.125.61.3852.7處理后20.345.81.3553.8由表3的數(shù)據(jù)可以看出，施用本發(fā)明的重金屬鈍化劑之后，在水稻收割后對土壤進(jìn)行了檢測，試驗地塊的土壤物理性狀得到一定的改善，土壤容重降低、土壤有機(jī)質(zhì)含量升高，ph值略有升高，土壤孔隙度升高。由此可見，本發(fā)明的重金屬鈍化劑不僅能降低土壤中鎘的有效態(tài)含量，而且能夠調(diào)節(jié)土壤的理化性質(zhì)，改善土壤。當(dāng)前第1頁12