[发明专利]修复重金属污染耕地的钝化调控剂及其制备和使用方法

说明书

本发明公开了一种修复重金属污染耕地的钝化调控剂及其制备和使用方法，其原料按重量份计包括40‑50份有机肥、30‑50份石灰石和3‑5份微生物菌剂，所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌。本发明针对中轻度重金属污染耕地，在当前钝化技术的基础上，利用有机肥和石灰石的吸附沉淀性能，利用微生物菌剂的抑菌、解磷且钝化重金属能力，提供了一种兼具改善土壤理化性质、防治土传病害和钝化重金属镉铅的复合调理剂及其制备和使用方法。

技术领域

本发明涉及环境修复工程技术领域，具体涉及一种修复重金属污染耕地的钝化调控剂及其制备和使用方法。

背景技术

导致土壤环境产生污染的重金属主要有汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及因积累过量而产生生物毒性的铜(Cu)、镍(Ni)、锌(Zn)和锰(Mn)等常见元素。随着经济的快速发展，近年来我国土壤重金属污染事件频发，不仅对耕地与农产品质量严重威胁，还直接损害了民众身体健康，影响社会稳定。目前全国受重金属污染的农业土地约为2.0×10⁵hm²，有1.3×10⁴hm²土地因重金属含量超标而被迫弃耕，每年生产重金属含量超标的农产品达14.6×10⁵t。重金属通过大气和土壤等途径进入植物中，导致有很多地方农作物中铅、砷、镉、铬等重金属含量超标或接近临界值。

在农田受污染的情况下，对土壤-作物系统的转移富集行为进行调控是防止重金属污染影响人类健康的关键。目前常见的土壤修复方法主要有物理修复技术，化学修复技术和生物修复技术。其中物理修复技术通常指客土换土法，虽然其工艺流程简单、效果显著，但因为工程量大、费用高，并且存在二次污染问题只适用于小面积的、土壤污染情况严重的土壤。生物修复技术通常包括种植高富集植物、经济作物等，但因为修复周期长，对于深层污染的修复存在困难。化学修复技术通常包括添加土壤pH剂、固化稳定剂或土壤改良剂(如石灰类物质、含磷材料、金属氧化物、生物炭、凹凸棒石等)，其因成本低、易实施，并且对土壤扰动小而在国内外广泛应用。

目前常用的化学修复技术主要是通过改变土壤pH值或添加固化剂与土壤中的重金属发生络合反应从而降低土壤中交换态重金属含量，由于土壤以及农作物的差异性，该方法在实际应用中针对性不足，常常需要施用大量的钝化剂才能达到特定的效果，存在成本高、影响作物产量、二次污染风险高等问题，并且容易造成土壤中营养元素的流失。我国大多数土壤重金属为中轻度污染程度，土壤肥力较为贫瘠，基于以上问题，研发适用于我国中轻度重金属污染耕地修复的调理剂具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，有必要针对现有技术中存在的问题，提供一种修复重金属污染耕地的钝化调控剂及其制备和使用方法。

本发明的一种修复重金属污染耕地的钝化调控剂，其原料按重量份计包括40-50份有机肥、30-50份石灰石和3-5份微生物菌剂，所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌。

作为本发明的进一步改进，本发明还包括淀粉粘合剂和尿素，所述淀粉粘合剂和尿素的重量份比为2:1，淀粉粘合剂和尿素混合物的加入量为有机肥、石灰石和微生物菌剂混合体系总质量的2-4％。

作为本发明的进一步改进，所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌按重量份数2:2:1比例混合而成的微生物菌剂。

作为本发明的进一步改进，所述石灰石为碳酸钙，所述石灰石含钙量≤30％。

作为本发明的进一步改进，所述枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌的有效活菌数分别≥2.0×10⁹cfu·g^-1。

作为本发明的进一步改进，所述修复重金属污染耕地的钝化调控剂内的有效活菌数≥2.0×10⁸cfu·g^-1。