[发明专利]降低酸性镉污染土壤镉生物有效性的钝化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属污染土壤的修复方法，尤其涉及一种通过化学手段降低土壤中重金属镉生物有效性的方法。

背景技术

稻田土壤重金属污染是目前我国农业环境所面临的严峻问题。近年来，随着工业化和农业集约化经济的发展，我国农田重金属污染状况越来越严重。农业部稻米及其制品质量监督检验测试中心2002年对全国市场稻米安全性抽检结果表明，重金属超标最严重的是铅，超标率为28.4％，其次是镉(Cd)，超标率为10.3％(彭华，纪雄辉，张扬珠，刘昭兵：“中轻度重金属污染土壤农业安全生产技术研究进展”，《湖南农业科学》2008[2])。20世纪90年代初，我国镉污染耕地面积达1.3×10^-4hm²，涉及11个省市的25个地区，每年生产“镉米”5.0×10⁷kg(王凯荣：“我国农田镉污染现状及其治理利用对策”，《农业环境保护》，1997，16[6])。1998～2000年，湖南省重金属污染专项调查和近年来的农业环境质量监测结果表明，湖南省被污染的耕地面积已占全省耕地总面积的23.7％，还有27％左右的农田灌溉水和25％左右的农田大气受到了不同程度的污染，主要污染物为镉、铅等重金属元素(黄道友，陈惠萍，龚高堂：“湖南省主要类型水稻土镉污染改良利用研究”，《农业现代化研究》，2000，21[6])。浙江省遂昌县和温州地区相继出现镉中毒事件，病因都出自当地农田的镉污染，糙米镉含量分别达到1.17mg/kg和1.30mg/kg(李继强，陈锡永，唐意佳：“环境镉污染及其对人群健康影响的研究”，《中国公共卫生》，2001，17[3])。湖南省株洲市天元区马家河镇1800多人的新马村，1100多名村民被诊断为镉超标，其中200多人被认定为严重超标。

为了减少重金属污染土壤上水稻对镉的吸收累积，目前国内外主要研究了两种方式：一是将土壤中的镉转化为难溶态，即土壤中的活性态镉被“钝化”，从而使水稻难以吸收；二是将镉从土壤中去除，即利用工程或生物的方法“修复”镉污染土壤。后者因工程修复所需资金较大，难以进行大面积推广，而生物修复对于中轻度污染水平难以在短期内达到安全标准。因此，在我国保障粮食安全的基本国策下，针对中轻度镉污染面积较大的耕地，采取高效降低土壤镉生物有效性，即“钝化”土壤中的活性态镉(包括低吸收品种、农艺措施和钝化技术相结合)，已被广泛认为是一种既能保障国家粮食安全，又能实现稻米质量安全的行之有效的方法。当前酸性Cd污染土壤主要采用石灰钝化，其主要缺点在于石灰碱性过强，对土壤生物有效性影响大，可能造成二次污染，且外购石灰的成本较大，钝化效果也有待加强。因此，如何改进和优化土壤中活性态镉的“钝化”方法，对本领域人员来说，则更具现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种资源节约、环境友好、成本较低、操作简便且能有效治理土壤重金属污染的降低酸性镉污染土壤镉生物有效性的钝化方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种降低酸性镉污染土壤镉生物有效性的钝化方法，其特征在于：所述钝化方法采用的钝化剂为造纸厂利用熟石灰回收纸浆碱液后的工业废弃物(该工业废弃物即为造纸厂所俗称的“白泥”)。

上述的钝化方法中，所述工业废弃物的碱度(以检测的CaO计)优选为2.0g/kg～10.0g/kg。

上述的钝化方法中，所述工业废弃物中优选含有效硅0.8g/kg～3.0g/kg、有效铁0.6g/kg～2.0g/kg和有效磷100.0mg/kg～400.0mg/kg。

上述的钝化方法中，所述工业废弃物中优选含全量镉0.2mg/kg以下、全量铅30.0mg/kg以下、全量铜35.0mg/kg以下、全量锌100mg/kg以下和全量砷10.0mg/kg以下

上述的钝化方法中，利用所述钝化剂进行钝化的具体方法优选为：在所述酸性镉污染土壤翻耕施肥前，将所述钝化剂均匀撒施在土壤表面，然后再施用基肥。建议不与碳铵、尿素类氮肥混合施用，否则会引起铵迅速转变为氨气而挥发到大气中。