本發明屬于重金屬土壤安全利用領域,具體涉及一種鈍化劑及其制備方法與基于桑樹和鈍化劑聯用的鎘污染土壤安全利用方法。
背景技術:
1、
2、利用現有土壤重金屬污染治理技術對較大面積中、高度重金屬污染土壤進行移除修復不管從物理移除的經濟成本或者植物等生物修復的時間成本上來說都難以承受。鑒于食品安全的嚴苛性,采用改良劑調控+食用農作物“邊生產邊修復”模式適用于低度污染土壤安全利用及修復,而不適用于礦業活動區等中、高度重金屬污染土壤。從中、高度重金屬污染土壤治理策略上來看,基于不直接/間接進入人們食物鏈又具有經濟價值的經濟作物來進行安全利用及修復成為新的發展方向。
3、作為主要經濟作物之一的桑樹,由于對空氣、土壤、溫度、光照、水分等自然環境因素具有廣泛的適應性,根系發達、生物量大,除了作為家蠶飼料外,作為生態林樹種在防沙治沙、石漠化治理、水土保持等方面被廣泛應用。近年來,其重金屬土壤污染安全利用及修復潛力也逐漸被發掘。然而,不同品種對重金屬的吸收富集存在顯著差異。且由于中、高度重金屬污染土壤中重金屬含量較高,僅僅種植低累積桑樹品種,并不能滿足桑樹產品安全性的需要。因此,本專利利用盆栽實驗篩選出cd低累積型桑樹品種,研制鈍化型土壤調控劑,構建低累積桑樹種植+鈍化劑聯合調控cd污染土壤安利用技術體系,具有良好的應用和發展前景。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的上述缺陷,本發明旨在提供一種高效、無二次環境污染的土壤cd鈍化劑,提供一種中、重度cd污染土壤外源調控劑輔助桑樹安全利用技術方法。
2、為了實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
3、一種鈍化劑的制備方法,包括如下步驟:
4、(1)將秸稈在自然條件下風干3~5天,65~70℃烘箱干燥,將干燥后材料在粉碎機中粉碎,然后過篩,分別得到秸稈粉末;
5、(2)將秸稈粉末置于氣氛爐中,爐子通過接入高純氮氣提供限氧環境;爐子設置5℃/min的加熱速率,在500~550℃下保持,然后自然冷卻至室溫;然后將獲取的秸稈生物炭通過篩;
6、(3)稱取秸稈生物炭50g,用去離子水反復洗滌,煮沸,去除其表面浮塵和雜質后放入烘箱100~105℃干燥5~6h,取出放置在干燥器中備用;稱取清洗后的秸稈生物炭,加入kmno4溶液后用玻璃棒充分混合后至于攪拌器并在60~70℃下攪拌;攪拌完后分別用去離子水和無水乙醇洗滌,洗滌后標記kmno4改性;放入烘箱烘干至恒重,冷卻至室溫后得到鈍化劑。
7、進一步地,所述秸稈為玉米秸稈和水稻秸稈中的一種以上。
8、進一步地,步驟(1)中,所述過篩為通過100目篩;所述干燥的時間為24小時以上。
9、進一步地,步驟(2)中,所述過篩為通過100目篩;所述500~550℃下保持的時間為5小時。
10、進一步地,步驟(3)中,所述煮沸時間為2h。
11、進一步地,步驟(3)中,所述kmno4溶液為0.1mo?l/l;所述稱取清洗后的秸稈生物炭,加入kmno4溶液具體為:稱取10.0074g清洗后的秸稈生物炭,加入50m?l?0.1mo?l/lkmno4溶液。
12、進一步地,步驟(3)中,所述攪拌的時間為6h以上;所述烘干的溫度為60℃。
13、一種基于桑樹和鈍化劑聯用的鎘污染土壤安全利用方法,包括如下步驟:
14、(1)在桑苗移植前翻地時,將調控劑與肥料混合后撒入土壤中,隨耕地翻入土壤內,連續撒入3次,每次撒入劑量為200kg/畝土壤。
15、(2)將桑樹種子放于45℃溫水中浸種,自然冷卻后,再浸種12h,放于濕沙中,保持相對濕度為80%的環境中進行催芽;待種皮破裂露白時播種;播種時按行株距30cm開溝,溝深1-2cm,每平米播種1kg,覆土,10天后,出苗,苗高3-4cm時間苗,待苗高15-20cm時,選擇壯苗移值于遭受cd污染的土壤中;
16、(3)桑樹生長后,定期收獲桑葉,用于生產飼料,實現污染土壤的安全利用。
17、與現有技術相比,本發明的優勢:
18、1、實現中重度cd污染土壤的安全利用;
19、2、選用cd低累積桑樹品種資源,降低桑樹葉cd的含量;
20、3、kmno4-ymc調控劑翻耕添加進入污染土壤,使土壤混合更均勻;
21、4、添加kmno4-ymc提高土壤ph值,從而使土壤中可溶態cd的濃度逐漸降低,減少桑樹吸收cd的量;
22、5、kmno4-ymc調控劑具有更大的比表面積和孔體積,提高對土壤中可交換態cd的吸附能力。
1.一種鈍化劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據權利要求1所述鈍化劑的制備方法,其特征在于,所述秸稈為玉米秸稈和水稻秸稈中的一種以上。
3.根據權利要求1所述鈍化劑的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述過篩為通過100目篩;所述干燥的時間為24小時以上。
4.根據權利要求1所述鈍化劑的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述過篩為通過100目篩;所述500~550℃下保持的時間為5小時,加入速率為5℃/min。
5.根據權利要求1所述鈍化劑的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,所述煮沸時間為2h。
6.根據權利要求1所述鈍化劑的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,所述kmno4溶液為0.1mol/l;所述稱取清洗后的秸稈生物炭,加入kmno4溶液具體為:稱取10.0074g清洗后的秸稈生物炭,加入50ml0.1mol/l?kmno4溶液。
7.根據權利要求1所述鈍化劑的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,所述攪拌的時間為6h以上;所述烘干的溫度為60℃。
8.一種由權利要求1~7任一項所述制備方法制備得到的鈍化劑。
9.一種基于桑樹和權利要求8所述鈍化劑聯用的鎘污染土壤安全利用方法,其特征在于,包括如下步驟: