[发明专利]一种土壤砷钝化剂

说明书

技术领域

本发明涉及砷钝化剂，尤其涉及能够降低土壤中砷对作物有效性的土壤砷钝化剂。

背景技术

砷(As)是一种对人类健康具有重要影响的类金属元素。近年来，随着采矿业的快速发展、以及个别小型矿区的不合理开采和排放等多种原因，我国部分地区砷污染现象屡见报道。而在一些农村地区，由于施用含砷较高的肥料或使用含砷杀虫剂、兽药等多方面的原因，耕地中砷含量超标问题亦时有发生，给农产品安全生产带来了潜在威胁。由于砷在土壤中的移动性较小，在其进入农田后就很难被移出。因此，如何降低土壤砷的毒性，使其变成溶解度较低且不易被作物吸收利用的形态，尽管这种方法不能从根本上解决土壤砷污染问题，但对砷超标农田的安全利用也是十分有效的。

土壤中的砷一般以无机态或有机态的形式存在。其中，无机态砷如五价砷、三价砷等；有机态砷如一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、三甲基砷(TMA)等。通常情况下土壤中有机态砷的含量非常低。有关研究结果表明，不同形态砷的毒性差异很大，无机态砷的毒性远大于有机态砷，其中三价砷的毒性是五价砷的60倍，是甲基砷(如MMA、DMA)的70倍。正因为如此，无机砷被美国环境保护协会列为头号环境污染物，并针对其制定了一系列土壤、水体及农产品中砷含量的限值。因此，从某种意义上来说，降低土壤中砷的活性，实际上主要是降低无机态砷的毒性，减少其被作物吸收的可能性。

目前，国内外在降低土壤中砷的毒性调控方面主要采取化学方法，即通过在土壤中添加化学调理剂或砷钝化剂以降低土壤中有效砷的含量，减少作物对砷的吸收量，从而最大限度地降低砷的毒性。这是在现有条件下最经济、最有效的调控办法。当前国内外开发的调理剂种类较多，但从整体看效果都较差，且主要用于水体净化与修复，很少有涉及到用于调控土壤砷有效性、降低作物吸收量的例子，且其成本通常较高，因而在土壤中的实际应用尚处于起步阶段。而以生物质焦、工业废弃物等为原料，生产成本低、对降低土壤砷的活性及减少作物吸收量具有良好效果的砷钝化剂，则目前尚未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种土壤砷钝化剂，能够降低土壤中砷对作物的毒性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种土壤砷钝化剂，其特征在于，按重量百分比计算包括：50％～60％的赤泥，30％～40％的秸秆生物质焦，以及5％～18％的氯化铁。

优选地，

50％～60％的赤泥是由1.25～1.50倍重量半风干状态的赤泥产生，所述半风干状态的赤泥是采用Bayer法工艺炼铝产生的副产品。

优选地，

30％～40％的生物质焦是将2.20～2.80倍重量的农作物秸秆自然晾干并切成20～30cm长度的农作物秸秆通过碳化生成；农作物秸秆包括水稻、玉米、大豆、谷子秸秆中的一种或多种。

优选地，

5％～18％的氯化铁为使用1.5～1.7倍重量的工业用六水合氯化铁。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种如前所述的土壤砷钝化剂的制备方法，包括如下步骤：

按制备总重量共为100千克的土壤砷钝化剂计算，称取以下物料：70～80千克半风干状态的赤泥，80～95千克自然晾干并切成20～30cm长度的农作物秸秆，混合物料并调匀；

称取12～18千克工业用六水合三氯化铁，并加水至溶解，将所述三氯化铁溶液迅速加入上述混合物料中，充分拌匀；再添加适量水至混合物料被用手紧抓时能出水为止；

将混合物料置于水泥池中堆放，并用塑料薄膜覆盖静置4至5天；将水泥池中静置的物料移入炭化炉中，加热至350～400℃，并保持1.5～2.5小时后停止加热，使经缓慢加热的混合物料逐渐冷却后取出，磨细并过0.5～1.0mm筛，制得土壤砷钝化剂。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种如前所述的土壤砷钝化剂在降低土壤中砷的作物有效性及毒性方面的应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种如前所述的土壤砷钝化剂在减少土壤中作物对砷吸收方面的应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种如前所述的土壤砷钝化剂在对土壤中砷钝化方面的应用。