一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑及其制備和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及通過生物、化控相結(jié)合的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)土壤修復(fù)的，一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑及其制備和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]礦產(chǎn)資源開發(fā)，尤其是金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)活動如開礦、選礦、冶煉的過程中，礦石中的大量重金屬元素會伴隨著廢石、尾砂、礦塵、廢水、廢氣等直接進(jìn)入礦區(qū)及其周邊地區(qū)的土壤中，造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染，成為礦區(qū)環(huán)境污染的主要來源。更為嚴(yán)重的是金屬礦區(qū)土壤中重金屬多為致癌或致突變性的有毒重金屬，如Cd、Pb、As、Cr等，這些潛在的污染物一旦污染土壤，便很難被土壤微生物降解，治理起來也非常閑難，有可能將長期危害人類健康。石墨礦區(qū)土壤中重金屬元素種類繁多，例如Cd、Hg、N1、Pb、Zn、Cu、As、B1、Sn、Mo、Se、Te、T1、Be等，其中Cd、Hg、Ni污染尤為嚴(yán)重，這些元素如果在土壤中沉淀與固定或隨其它相界面在自然界中循環(huán)都會對生態(tài)環(huán)境造成很大的危害，并通過接觸、食物鏈等途徑直接或間接地危害人類健康。礦區(qū)土壤重金屬污染的主要特點(diǎn)有:(I)潛伏性或隱蔽性；(2)不可逆性或持久性；(3)間接危害性；(4)綜合性。目前，治理土壤重金屬污染主要有以下三種途徑:一是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，降低其在環(huán)境中的迀移性和生物可利用性；二是利用生物或工程技術(shù)方法從土壤中去除重金屬；三是改變種植制度，避免重金屬通過食物鏈影響生物和人體健康。關(guān)于礦區(qū)土壤重金屬污染治理方法的研宄頗多，但總體上根據(jù)重金屬污染種類的不同和土壤類別的差異，將其分為三大類:(I)工程物理化學(xué)法:是利用物理機(jī)械、物理化學(xué)等辦法來治理土壤重金屬污染。(2)農(nóng)業(yè)化學(xué)調(diào)控法:是施加各種改良劑、抑制劑或采取適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)措施來調(diào)節(jié)土壤PH、有機(jī)質(zhì)、CEC、土壤水分等條件，使土壤中的重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，改變土壤重金屬的水溶性、擴(kuò)散性，從而降低其生物有效性的方法。(3)生物學(xué)修復(fù)法:是利用生物的生命代謝活動降低環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無害，從而使污染的土壤部分地或完全地恢復(fù)到原始狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高土壤中重金屬生物有效性，增強(qiáng)地表植物的吸附能力，從而有效降低石墨礦區(qū)土壤中重金屬含量的，石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑。本發(fā)明的目的還包括提供一種制作方法簡單、成本低的石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑的制備方法。本發(fā)明的目的還包括通過生物、化控相結(jié)合的技術(shù)手段，操作簡單、效果明顯的一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑的使用方法。
[0004]一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，包括有機(jī)質(zhì)物料、有機(jī)酸、氨基多羧基酸APCAs和生物乳化劑，有機(jī)質(zhì)物料為草炭、秸桿、木肩中任選一種，有機(jī)酸為檸檬酸、蘋果酸、丙二酸、乙酸、組氨酸中任選一種，氨基多羧基酸為乙二胺四乙酸EDTA、羥乙基替乙二胺三乙酸HEDTA、氨基三乙酸NTA、乙二胺二琥珀酸EDDS中任選一種，生物乳化劑為鼠李糖脂、槐子糖脂中任選一種。
[0005]一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑還可以包括:
[0006]1、有機(jī)質(zhì)物料為草炭，黃腐酸FA質(zhì)量含量35.5%。
[0007]2、有機(jī)酸為質(zhì)量濃度1.0mol/L的檸檬酸溶液，載體為水。
[0008]3、氨基多羧基酸為質(zhì)量濃度0.01mol/L的EDDS溶液。
[0009]4、生物乳化劑為質(zhì)量濃度10mg/L的鼠李糖脂溶液，載體為水。
[0010]5、包括按質(zhì)量比例的草炭200?300份，質(zhì)量濃度1.0mol/L的檸檬酸溶液5?15份，質(zhì)量濃度0.01mol/L的EDDS溶液5?15份，質(zhì)量濃度10mg/L的鼠李糖脂溶液2?8份。
[0011]6、包括草炭250kg，質(zhì)量濃度1.0mol/L的檸檬酸溶液10L，質(zhì)量濃度0.01mol/L的EDDS溶液10L，質(zhì)量濃度10mg/L的鼠李糖脂溶液5L。
[0012]一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑的制備方法，包括以下幾個步驟，
[0013](I)取草炭原料，自然風(fēng)干，均勻粉碎；
[0014](2)將質(zhì)量濃度1.0mol/L的檸檬酸溶液以噴灑方式與粉碎的草炭混合，邊噴灑邊攪拌，噴灑完成攪拌均勻，放置Ih ;再將質(zhì)量濃度0.01mol/L的EDDS溶液以噴灑方式加入，放置24h ；
[0015](3)將質(zhì)量濃度10mg/L的鼠李糖脂溶液以噴灑方式與步驟(2)得到的液體進(jìn)行混合，邊噴灑邊攪拌，噴灑完成攪拌均勻，放置24h，自然風(fēng)干5天裝袋。
[0016]一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑的使用方法，在石墨礦區(qū)污染土壤種植修復(fù)植物，在植物壯苗期溝施或穴施方式將修復(fù)劑施入土壤中，用量250-300kg/hm2，一季一次。
[0017]有益效果:
[0018]本發(fā)明通過生物、化控相結(jié)合的技術(shù)手段來對石墨礦區(qū)土壤重金屬污染進(jìn)行修復(fù)，通過提高土壤中重金屬生物有效性，增強(qiáng)地表植物的吸附能力，從而有效降低石墨礦區(qū)土壤中重金屬含量。
[0019]本制劑成分草炭中黃腐酸和檸檬酸等有機(jī)酸能促進(jìn)金屬離子的解吸附作用，通過與金屬離子形成可溶性的絡(luò)合物來增加金屬離子的活性和移動性，促進(jìn)土壤中植物根際吸收能力；成分中的EDDS從環(huán)境友好的角度來講，是更為合適的螯合劑，對土壤真菌的毒性和土壤中的微生物群落影響較小，而且它的螯合效果不遜于EDTA。其主要功能為促進(jìn)土壤重金屬離子解吸，增加土壤溶液離子濃度。
[0020]本發(fā)明中生物乳化劑鼠李糖脂是一種生物表面活性劑，其特點(diǎn)是可生物降解的，且生物毒性低，是一種環(huán)境友好的、沒有破壞力的。其能夠?qū)⒌V區(qū)復(fù)合污染土壤中重金屬離子洗脫出來，被地表植被吸收或方便人工收集。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明修復(fù)劑對石墨礦區(qū)土壤重金屬含量影響分析表；
[0022]圖2為本發(fā)明修復(fù)劑中各原料不同含量對石墨礦區(qū)土壤重金屬含量影響圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明
[0024]本發(fā)明涉及一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑及其制備方法，應(yīng)用于土壤環(huán)境污染修復(fù)領(lǐng)域。本發(fā)明是一種適合石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，針對石墨礦區(qū)土壤重金屬分布特征、積累機(jī)理和污染原因，利用化控活化、生物洗脫等手段結(jié)合植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行綜合性的修復(fù)應(yīng)用，探索出一套實(shí)用性強(qiáng)、環(huán)保安全的礦區(qū)土壤重金屬污染綜合修復(fù)技術(shù)。本發(fā)明的實(shí)施能夠有效修復(fù)石墨礦區(qū)土壤重金屬污染程度，防范對周邊農(nóng)田的污染擴(kuò)散風(fēng)險，應(yīng)用后礦區(qū)土壤中重金屬總量降低10%以上，地表植物富集系數(shù)彡2以上。
[0025]實(shí)施例一:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，包括有機(jī)質(zhì)物料、有機(jī)酸、氨基多羧基酸APCAs和生物乳化劑，有機(jī)質(zhì)物料為草炭、秸桿、木肩中任選一種，有機(jī)酸為檸檬酸、蘋果酸、丙二酸、乙酸、組氨酸中任選一種，氨基多羧基酸為乙二胺四乙酸EDTA、羥乙基替乙二胺三乙酸HEDTA、氨基三乙酸NTA、乙二胺二琥珀酸EDDS中任選一種，生物乳化劑為鼠李糖脂、槐子糖脂中任選一種。
[0026]實(shí)施例二:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，其他成份和實(shí)施例一相同，區(qū)別在于:有機(jī)質(zhì)物料為草炭，來源于黑龍江省樺川縣申家店，黃腐酸FA含量35.5%。
[0027]實(shí)施例三:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，其他成份和實(shí)施例一或者實(shí)施例二相同，區(qū)別在于:有機(jī)酸為濃度1.0mol/L的檸檬酸溶液，載體為水。
[0028]實(shí)施例四:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，其他成份和實(shí)施例一到實(shí)施例三中任何一個相同，區(qū)別在于:氨基多羧基酸為濃度0.01mol/L的EDDS溶液。
[0029]實(shí)施例五:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，其他成份和實(shí)施例一到實(shí)施例四中任何一個相同，區(qū)別在于:生物乳化劑為濃度10mg/L的鼠李糖脂溶液，載體為水。
[0030]實(shí)施例六:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，包括草炭200kg，濃度1.0mol/L的檸檬酸溶液5L，濃度0.01mol/L的EDDS溶液5L，濃度10mg/L的鼠李糖脂溶液2L。
[0031]實(shí)施例七:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑，包括草炭250kg，濃度1.0mol/L的檸檬酸溶液10L，濃度0.01mol/L的EDDS溶液10L，濃度10mg/L的鼠李糖脂溶液5L，載體為水。
[0032]實(shí)施例八:一種石墨礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)劑