一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于土壤修復治理技術領域，特別涉及一種原位修復汞污染農田的鈍化劑 及使用方法。
【背景技術】
[0002] 汞及其化合物具有很強的神經毒性和致畸作用，積累效應和遺傳毒性顯著，可以 通過呼吸、皮膚接觸以及食物鏈等形式進入人體，對人類健康造成了極大危害。土壤汞污染 是汞污染問題的重要組成部分，尤其是農田汞污染已直接影響到要糧食安全問題，在我國 貴州萬山地區表現得尤為明顯。
[0003] 對于汞污染的修復治理，一直以來缺乏可規模化應用的技術，相對而言穩定化技 術是一種較為成熟且經濟可行的方法，但目前常用的穩定劑（即鈍化劑）類型單一，可推廣 性差，如硫化物、磷酸鹽等，均存在添加量大、試劑不穩定、長期效果差等問題。
[0004] 如公開號為CN103639194A的發明專利中，提出以鈉基膨潤土為原料鈍化修復汞 污染土壤，但僅可穩定65%以上的汞，對土壤中含水率有嚴格要求，且周期為三個月。
[0005][0006][0007][0008][0009][0010] 因此，對于鈍化劑的革新是該技術的核心。

【發明內容】

[0011] 本發明為克服上述鈍化劑的不足，提出一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用 方法，以火山石為載體，通過硫代硫酸鹽改性，輔以磷酸鹽與草酸進行PH調節，并通過鐵鹽 調節氧化/還原性。
[0012] 本發明所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于鈍 化劑各組分質量比為，火山石：硫代硫酸鹽：磷酸鹽與草酸總量：鐵鹽=1 : (0.2~ 0· 3) : (0· 1 ~0· 2) : (0· 02 ~0· 05)。
[0013] 本發明所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于磷酸鹽 與草酸質量比以pH確定，配制試劑pH為7. 2~8. 0。
[0014] 本發明所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于鈍化劑 制備方法為：火山石粉碎過篩100目，按比例加入硫代硫酸鹽，加入適量水（能夠攪拌即 可）加熱至50°C以上，攪拌反應30min后加入鐵鹽，繼續攪拌lOmin，冷卻至常溫，配備磷酸 鹽和草酸混合物加入，充分混合后風干粉碎，過篩60目。
[0015] 本發明所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于該鈍化 劑添加量為修復土壤量的〇. 1 %~〇. 5%，可于施肥前加入或與肥料混合加入，直接翻耕進 入農田表層30cm 土壤中，反應周期應大于一周。
[0016] 該鈍化劑合成工藝簡單，能夠在降低作物汞含量同時，保持農田土壤活性。
[0017] 本發明一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其主要機理為螯合、氧化 /還原、沉淀、吸附作用，其中有火山石骨架為載體，通過其表面改性官能團對零價汞進行 吸附、絡合，所搭載硫代硫化物分解形成硫化物，可與汞離子形成穩定的硫化汞，鐵鹽可調 節不穩定態的汞離子轉化與磷酸根、草酸根等進行螯合反應形成生物有效性極低的殘渣態 汞；同時由于試劑的弱堿性可中和酸性污染土壤（汞污染農田均偏弱性），火山石的礦物特 性可保證試劑對于極端酸堿外界條件起到緩沖作用。考慮到火山石表面的正電荷性，可對 生物膜富載，有利于農作物的生長。
[0018] 與傳統鈍化試劑相比，本發明提出的鈍化劑，無毒副作用、針對性強、添加量少、快 速可靠，同時能夠保持農田土壤活性。本發明適用于汞污染農田土壤的穩定化，但不僅限于 此，同時適用于其它土壤，如尾礦、礦渣、底泥、飛灰等以及汞復合污染情況。
【具體實施方式】
[0019] 鈍化劑以火山石為載體，通過硫代硫酸鹽改性，輔以磷酸鹽與草酸進行pH調節， 并通過鐵鹽調節氧化/還原性。火山石粉碎過篩100目，按比例加入硫代硫酸鹽，加入適量 水（能夠攪拌即可）加熱至50°c以上，攪拌反應30min后加入鐵鹽，繼續攪拌lOmin，冷卻 至常溫，配備磷酸鹽和草酸混合物加入，充分混合后風干粉碎，過篩60目。。
[0020] 其具體實施例有：
[0021] 實施例1 :取磨碎過100目篩火山石2kg，混合加入硫代硫酸鈉0. 4kg，加水5L，加 熱至50°C，攪拌30min后加入0.04kg Fe2O3，繼續攪拌lOmin，冷卻至常溫。取磷酸二氫鈉 0. 3kg、草酸0.1 kg混合后加入，攪拌5min，充分混合后，風干過篩60目備用，鈍化劑pH為 8. 0。試驗場地為某采污染農田，Hg含量為117. 4mg/kg，試驗田區域為10m2,空白和添加試 劑各一半，添加量為翻耕農田30cm試驗土壤量的0. 1 % 2. 4kg，種植水稻，成熟后取平行樣 檢測。
[0022] 表1采污染土壤處理效果mg/kg
[0023]
【主權項】
1. 一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于，鈍化劑以火山石為載 體，通過硫代硫酸鹽改性，輔以磷酸鹽與草酸進行pH調節，并通過鐵鹽調節氧化/還原性。
2. 如權利要求1所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于 鈍化劑各組分質量比為，火山石：硫代硫酸鹽：磷酸鹽與草酸總量：鐵鹽=1 : (0. 2~ 0? 3) : (0? 1 ~0? 2) : (0? 02 ~0? 05)。
3. 如權利要求1所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于磷 酸鹽與草酸質量比以pH確定，配制試劑pH為7. 2~8. 0。
4. 如權利要求1所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于鈍 化劑制備方法為： 火山石粉碎過篩100目，按比例加入硫代硫酸鹽，加入適量水，加熱至50°C以上，攪拌 反應30min后加入鐵鹽，繼續攪拌lOmin，冷卻至常溫，配備磷酸鹽和草酸混合物加入，充分 混合后風干粉碎，過篩60目。
5. 如權利要求1所述的一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，其特征在于該 鈍化劑添加量為修復土壤量的〇. 1 %~〇. 5%，可于施肥前加入或與肥料混合加入，反應周 期應大于一周。
【專利摘要】一種原位修復汞污染農田的鈍化劑及使用方法，屬于農田土壤修復治理技術領域。其特點為：該鈍化劑以火山石為載體，通過硫代硫酸鹽改性，輔以磷酸鹽與草酸進行pH調節，并通過鐵鹽調節氧化還原性，制備微粉混合試劑，通過螯合、氧化/還原、沉淀、吸附等作用，降低污染農田中汞生物有效性。該穩定劑各組分質量比為，火山石∶硫代硫酸鹽∶磷酸鹽與草酸總量∶鐵鹽＝1∶(0.2～0.3)∶(0.1～0.2)∶(0.02～0.05)，試劑pH為7.2～8.0，添加量為修復土壤質量的0.1％～0.5％，可與肥料同步施入。該鈍化劑合成工藝簡單，能夠在降低作物汞含量同時，保持農田土壤活性。
【IPC分類】C09K17-02, B09C1-08
【公開號】CN104624630
【申請號】CN201510016334
【發明人】張翔宇, 鄒正禹, 王浩, 潘利祥, 鄒昊辰, 孫蕾, 石瑩
【申請人】中節能六合天融環保科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月14日