[发明专利]一种砷污染耕地原位钝化调理剂及其使用方法

说明书

本发明涉及一种砷污染耕地原位钝化调理剂及其使用方法，属于重金属污染土壤修复技术领域。按质量份计，该钝化调理剂由如下组分组成：4‑6份改性黏土矿物、3‑4份氧化剂和1‑2份熟石灰。本发明通过严格控制三者的用量比，使功能组分间形成最佳的“氧化‑沉淀/共沉淀‑吸附”的协同增效机制，从而增强钝化调理剂处置效果的长期稳定性及普适性。该钝化调理剂具有单一药剂用量少，不会产生二次污染，在较低添加量的前提下能够有效降低土壤中有效态砷的含量。

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种砷污染耕地原位钝化调理剂及其使用方法。

背景技术

砷(As)是一种类重金属污染物，由于其较强的毒性及致病性，常与铬、镉、铅、汞并称为“重金属五毒”，被国际癌症研究机构(IARC)定义为I类致癌物质。我国土壤中砷的平均含量达11.2mg·kg^-1，是世界平均值(7.2mg·kg^-1)的1.5倍。根据2014年《全国土壤污染状况调查公报》(2014年)，全国土壤总的超标率为16.1％，其中砷污染物点位超标率达2.7％，为耕地主要污染物之一。耕地土壤中的砷经由植物吸收富集通过食物链进入人体，导致人体肺损伤、外周神经损伤、皮肤病或心血管，严重的甚至导致癌症或畸形。

目前，通过向污染土壤中施用特定的重金属钝化剂，能够降低土壤中重金属的淋溶活性及生物有效性，从而阻断农作物对重金属的吸收和富集，达到修复治理的目的。该方法具有操作简单，成本低，见效快等优点而被广泛研究和使用。但砷与镉、铅、铜、汞、锌、镍等大多数重金属不同，其在土壤环境中主要以砷氧阴离子(HAsO₄^2-，H₂AsO₄^-，H₂AsO₃^-，HAsO₃^2-)的形式存在，不易被吸附或沉淀，使得常用的钝化剂难以对砷达到理想的钝化效果。并且与镉等其它重金属不同，砷在碱性环境中反而易被激活，使得砷污染的耕地难以用常规的碱性材料进行调节。耕地土壤组成复杂，土壤pH、氧化还原电位、有机质含量、铁锰含量等均会对钝化剂的砷钝化效果产生影响，故单一药剂难以广泛推广使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种砷污染耕地原位钝化调理剂；目的之二在于提供一种砷污染耕地原位钝化调理剂的使用方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种砷污染耕地原位钝化调理剂，按质量份计，所述钝化调理剂由如下组分组成：4-6份改性黏土矿物、3-4份氧化剂和1-2份熟石灰。

优选的，所述改性黏土矿物按如下方法制备：将季铵盐溶于水后加入黏土矿物，获得悬浮液，搅拌所述悬浮液2-5h后过滤，经烘干、研磨过筛，即可。

优选的，所述悬浮液中季铵盐浓度为0.01-0.03mol/L，黏土矿物的浓度为20-40g/L。

优选的，所述季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种。

优选的，所述黏土矿物为膨润土、沸石或高岭土中的一种。

优选的，所述烘干具体为：于35-55℃下烘干至恒重。

优选的，所述过筛时筛孔大小为10-100目。

优选的，所述氧化剂为高锰酸钾或过硫酸钠中的一种。

2、所述的一种砷污染耕地原位钝化调理剂的使用方法，所述方法为：按钝化调理剂投加量为砷污染耕地土壤质量的4-20‰，将钝化调理剂与砷污染耕地土壤加水混匀，自然条件下静置超过14天，即可。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种砷污染耕地原位钝化调理剂及其使用方法，该钝化调理剂由改性黏土矿物、氧化剂和熟石灰组成。其中：