[发明专利]一种快速长效修复农田镉污染的土壤调理剂及其制备方法

说明书

本发明属于农业土壤调理剂生产技术领域，尤其涉及一种快速长效修复农田镉污染的土壤调理剂及其制备方法；按照原材料的重量比，该土壤调理剂包括：60‑80份硅钙钾镁肥；5‑10份无水硫铝酸钙；5‑15份明矾；10‑15份碳酸钠。所述硅钙钾镁肥含有植物可吸收的营养成分，该营养成分的质量百分比为：有效硅≥30％、有效钙≥28％、有效镁≥4％和有效钾≥5％。该土壤调理剂不仅能够快速钝化受污染的农田土壤中的重金属镉，减少其迁移性和毒性，而且能够长期缓慢释放与重金属镉形成固体沉淀物质的离子和基团，从而避免因环境变化而出现的修复失效问题，也避免了长期大量施用重金属钝化剂而导致土壤板结、盐渍化等问题。

技术领域

本发明属于农业土壤调理剂生产技术领域，尤其涉及一种快速长效修复农田镉污染的土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

随着我国工业化的发展，农田土壤重金属污染是我国面临的一个严峻的环境问题，根据全国土壤污染状况调查公报显示，镉污染点位超标率超过了7％，居于各重金属污染首位。而重金属镉以其高毒性、高迁移性和污染的隐蔽性产生了较大的危害，镉离子通过根系吸收和体内转运在植物可食部分积累从而进入食物链被人体摄入，严重破坏身体健康。土壤镉污染已经对农产品安全和人体健康产生了极大的威胁，农田镉污染修复技术成为迫切需求。

为了控制农田土壤重金属污染，降低已经发生重金属污染的土壤中重金属含量，目前已经开发出多种用于修复农田土壤重金属污染的技术。应用较为广泛的修复技术包括：(1)物理修复方法，如客土法、电动力法和热解析法等；(2)化学修复技术，如化学淋洗法，氧化还原修复法，化学钝化法等；(3)生物修复技术，利用某些植物、动物或微生物来吸收提取或固定土壤中的重金属。物理修复的方法工程量大、成本较高；生物修复周期较长、区域适应能力较差。

目前针对农田土壤重金属修复的原位固定修复技术是应用最为广泛的技术，该方法通过向重金属污染土壤中添加改良剂(钝化剂)使重金属在土壤中的形态发生变化，将重金属由生物有效性高的可交换态向生物有效性低的碳酸盐等结合态转化，有效降低土壤中重金属的迁移能力与生物有效性，从而达到修复重金属污染土壤的目的。该方法具有投入低、修复快速、操作简单等特点，对大面积中低度污染土壤的修复具有较好的优越性。

原位固定修复技术修复重金属污染土壤也存在自身的缺陷，该技术只改变了重金属在土壤中的赋存形态，但重金属仍保留在土壤中，环境条件(渗滤、风化、酸化、温度和生物等)的改变可能会引起重金属的再次释放，而长期添加钝化剂可能会导致土壤结构的破坏，最终影响食品质量安全。如何在快速固定土壤中的重金属的基础上，持续使得重金属保持固定状态，同时能够长期抑制重金属的再次释放，相关研究尚未见到报道，因此，开发快速原位固定修复结合长效修复技术的材料是实现农田土壤重金属修复的必由之路。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种快速长效修复农田镉污染的土壤调理剂及其制备方法，该土壤调理剂不仅能够快速钝化受污染的农田土壤中的重金属镉，减少其迁移性和毒性，而且能够长期缓慢释放与重金属镉形成固体沉淀物质的离子和基团，从而避免因环境变化而出现的修复失效问题，也避免了长期大量施用重金属钝化剂而导致土壤板结、盐渍化等问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案为：

一种快速长效修复农田镉污染的土壤调理剂，按照原材料的重量比，该土壤调理剂包括：60-80份硅钙钾镁肥；5-10份无水硫铝酸钙；5-15份明矾；10-15份碳酸钠；其中，所述硅钙钾镁肥是含有植物可吸收利用的有效钙、有效硅、有效镁和有效钾营养成分的枸溶性中量元素肥，其生产工艺包括如下步骤：以钾长石、白云石和石灰石为原料，依序经过破碎、粉磨、回转窑煅烧、冷却机冷却、破碎和粉磨，得到硅钙钾镁肥；制得的硅钙钾镁肥的主要矿物组成为白榴石、钾霞石和钙铝黄长石。

进一步，所述硅钙钾镁肥含有植物可吸收的营养成分有效钙、有效硅、有效镁及有效钾，该营养成分的质量百分比为：有效硅≥30％、有效钙≥28％、有效镁≥4％、有效钾≥5％。