[发明专利]一种修复汞污染土壤的钝化剂

说明书

技术领域

本发明涉及农业土壤修复技术领域，尤其涉及一种修复汞污染土壤的钝化剂。 

背景技术

汞是一种人体非必需的有毒重金属，普遍存在于环境中。据报道，我国每年因工农业生产向环境中排放汞达1.9×10⁵吨，使得大面积耕地遭受汞污染(王新和周启星，2002)。汞进入土壤后，直接威胁农作物质量安全。例如，种植在我国万山汞矿区的稻米仅甲基汞含量就高达170ug.kg^-1，远远高于我国食品卫生限量标准中规定的粮食中最大总汞浓度20ug.kg^-1(GB2762-2005)。种植在滥木场汞矿区的蔬菜，可食部分总汞含量达18ug.kg^-1(Qiu etal.，2006)，是我国食品卫生限量标准中规定的叶菜中最大总汞浓度的1800倍(GB2762-2005)。按照连续化学浸提法，可以将土壤中的汞分为溶解态和可交换态、特殊吸附态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态(Tessier et al.，1979)。作物对土壤中不同形态汞的吸收能力不一样(张大元和熊强，2009)。一般情况下，溶解态和可交换态和特殊吸附态有效性高，易被植物吸收，而铁锰氧化态和有机结合态具有潜在有效性，在土壤环境条件改变情况下能转化为有效态然后被植物吸收，而残渣态有效性最低，植物对其吸收能力相对较差。 

汞污染土壤修复技术主要包括稳定／固定化技术、化学钝化技术、玻璃化技术、热解技术、纳米修复技术、土壤淋洗技术、电动修复技术、植物固定技术、植物提取技术和植物挥发技术等(Wang et al.，2012)。在以上修复技术中，化学钝化修复技术具有简便、快速、高效等优点，是修复大面积重金属污染农田 土壤的较好选择(王林等，2012)。原位钝化技术是通过加入对环境无害的物质，调节和改变重金属在土壤中的理化性质，产生沉淀、吸附、离子交换和氧化还原等一系列反应，来减少重金属的生物有效态含量，从而降低其在农作物中的积累(Kumpiene et al.，2008)。目前，化学钝化技术已经广泛应用于镉、铅和锌等重金属污染土壤修复(王立群等，2009)。常见钝化材料有磷酸盐类、粘土矿物类和氧化物类等(曹心德等，2011)。Kot等(2007)通过盆栽试验研究添加胶体硫对汞污染土壤中汞的活性以及燕麦(Avena sativa)吸收汞的影响。结果表明，加入胶体硫后土壤溶液中的汞和燕麦(Avena sativa)中的汞含量显著降低。Haidouti(1997)通过室内盆栽实验研究了添加天然沸石对苜蓿草(Medicago sativa)吸收汞的影响。结果表明，加入天然沸石后苜蓿(Medicago sativa)根系和地上部分的汞含量显著减少。青长乐和牟树森(1995)在汞污染土壤中添加膨润土，发现加入膨润土后能降低葛笋(LactucapsativapL.var.asparagin)中的汞含量并促使有效态汞向残渣态汞转化。 

发明内容

为解决重金属汞对土壤的污染，本发明提供了一种修复汞污染土壤的钝化剂。 

本发明采用如下技术方案： 

本发明的修复汞污染土壤的钝化剂是由膨润土和磷酸氢二铵组成；其中，膨润土的用量占土壤重量的1-6％，磷酸氢二铵的用量占土壤重量的0.1-3％。 

优选：膨润土的用量占土壤重量的2-4％，磷酸氢二铵的用量占土壤重量的0.25-2％。 

优选：膨润土的用量占土壤重量的3％，磷酸氢二铵的用量占土壤重量的 0.5％。 

优选：膨润土的用量占土壤重量的3％，磷酸氢二铵的用量占土壤重量的0.25％。 

更优选：膨润土的用量占土壤重量的3％，磷酸氢二铵的用量占土壤重量的1％。 

膨润土为钠基膨润土。 

本发明的积极效果如下： 

本发明的修复汞污染土壤的钝化剂能显著降低四季菜心地上部分和根系汞含量以及萝卜可食部分汞含量，其它处理无明显降低趋势。通过分析修复前后土壤汞的形态变化特征发现，本发明的修复汞污染土壤的钝化剂能显著降低土壤中的有效态汞(溶解态与可交换态和特殊吸附态汞)和铁锰氧化态汞含量，而有机结合态汞和残渣态汞含量无显著变化。 

附图说明

图1是土壤添加不同钝化剂后四季菜心汞含量的示意图。 

(图A为根，B为茎，C为叶片)，不同字母表示处理之间差异显著(p＜0.05)。 

图2是土壤添加不同钝化剂后萝卜可食部分汞含量的示意图。 

不同字母表示处理之间差异显著(p＜0.05)。