用于治理汞污染的土壤调理剂及方法

摘要

本发明“用于治理汞污染的土壤调理剂及方法”，属于重金属污染土壤修复技术领域。所述土壤调理剂包括石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉。本发明的土壤调理剂采用天然矿石为原料，对农田土壤没有二次污染，这些天然矿石粉末成分中含有与Hg发生化学反应形成稳定化合物或者螯合物的天然成分。这种天然的矿石原料做成的调理剂不会破坏农田土壤现有结构，对农田土壤理化性质影响较小，同时它还含有作物生长所需的营养元素。既能促进汞的稳定化和固化，又能促进作物的生长发育。

权利要求

1.用于治理汞污染的土壤调理剂，包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥。

2.根据权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥。

3.用于治理汞污染的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，将原料混匀依次经过保温养护和研磨过筛制备得到粉末状土壤调理剂；所述原料包括下述重量份的物质：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述保温养护指：将所述原料混匀后在40-60℃下放置1至3天。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述研磨过筛指：将保温养护后的原料混合物研磨并过100目筛。

6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述原料包括下述重量份的物质：

30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥。

7.用于治理汞污染土壤的方法，其特征在于，包括：用土壤调理剂施用于所述汞污染土壤中；

所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥。

8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述土壤调理剂包括下述重量份的物质: 

30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述土壤调理剂按质量比以所述汞污染土壤质量的0.5%-2%施用于所述汞污染土壤中。

10.根据权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，还包括：施用了土壤调理剂的汞污染土壤的pH值调节。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述汞污染土壤为弱酸性土壤。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述pH调节指，用生石灰将施用了土壤调理剂的汞污染土壤的pH值调节至6-7.5。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将施用了土壤调理剂的汞污染土壤加水搅拌控制含水率为20%-50%，放置3天进行稳定和陈化。

说明书

用于治理汞污染的土壤调理剂及方法

技术领域

[0001] 本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，涉及一种用于治理汞污染的土壤调理剂及方法。

背景技术

[0002] 汞俗称“水银”，是地壳中相当稀少的一种元素，也是唯一的液体金属。汞(Hg)是环境中毒性最强的重金属元素之一，对人体有害无益。其进入土壤的途径很多，包括汞矿开采、工业废水和生活污水排放、大气沉降和农药化肥使用等。根据《全国土壤污染状况调查公报》，全国土壤仅汞一项点位超标率就达1.6％，土壤汞污染现象普遍存在，量多面广。

[0003] 汞在土壤中会随时间迁移扩散并发生化学形态转化，不同形态的汞和汞的化合物对环境、食品安全和人类健康构成了严重威胁。农田土壤汞超标会引发部分粮食和蔬菜作物汞超标，人体通过汞污染食物的摄取、汞蒸气呼吸吸入和汞污染水饮用而富集汞，严重者造成汞中毒，中枢神经系统损伤，影响人体呼吸、消化、泌尿系统正常生理功能。

[0004] 农田土壤调理剂修复种植技术是通过向土壤中添加天然矿石调理剂改变重金属在土壤中的存在形态，降低重金属的可迁移性和生物有效性结合科学的种植方法达到降低农作物重金属含量的技术。该技术关键是寻找高效、廉价、无二次污染的修复材料，同时融入科学有效的种植技术。虽然已有一些文献和专利公开了一些汞污染土壤修复材料和方法，如硫代硫酸钠、磷石灰、硫化盐、亚铁盐等。但由于这些化学物质本身具有一定的毒性，会破坏土壤理化性质和土壤结构，造成二次污染，且修复效果不理想、成本高、经济性差。

发明内容

[0005] 针对现有技术在汞污染土壤修复治理方法存在的不足和农田汞污染修复材料研究的缺乏。本发明的目的旨在提供一种可对农田土壤中多种形态汞进行稳定固化的调理剂，其原料来源广、成本低、周期短、无二次污染，利于广泛推广。

[0006] 本发明为解决上述问题，采取技术方案如下：

[0007] 用于治理汞污染的土壤调理剂，包括石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉。

[0008] 所述土壤调理剂还包括生物质灰和硒肥。

[0009] 所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥。

[0010] 所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥。

[0011] 用于治理汞污染的土壤调理剂的制备方法，将原料混匀依次经过保温养护和研磨过筛制备得到粉末状土壤调理剂；所述原料包括：石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉、生物质灰和硒肥。

[0012] 将原料混匀指：将下述原料按重量份配比混匀；所述原料包括下述重量份的物质：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥；

[0013] 优选地，所述保温养护指：将所述原料混匀后在40-60℃下放置1至3天；

[0014] 更优选地，所述研磨过筛指：将保温养护后的原料混合物研磨并过100目筛。

[0015] 所述原料包括下述重量份的物质：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥。

[0016] 用于治理汞污染土壤的方法，包括：用土壤调理剂施用于所述汞污染土壤中；

[0017] 所述土壤调理剂包括石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉、生物质灰和硒肥。

[0018] 所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥；

[0019] 优选地，所述土壤调理剂选自下述重量份的原料：

[0020] 所述原料包括下述重量份的物质:30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥；

[0021] 更优选地，所述土壤调理剂按质量比以所述汞污染土壤质量的0.5％-2％施用于所述汞污染土壤中。

[0022] 所述方法，还包括：施用了土壤调理剂的汞污染土壤的pH值调节；

[0023] 优选地，所述汞污染土壤为弱酸性土壤；

[0024] 更优选地，所述pH调节指，用生石灰将施用了土壤调理剂的汞污染土壤的pH值调节至6-7.5；

[0025] 进一步优选地，所述方法还包括：将施用了土壤调理剂的汞污染土壤加水搅拌控制含水率为20％-50％，放置3天进行稳定和陈化。

[0026] 本发明另一个目的是提供一种降低农作物汞含量的种植方法和应用，减少农作物对汞的吸收，达到可食用标准。

[0027] 本发明的技术方案如下：

[0028] 用于降低农作物汞含量的种植方法，包括：用施加了土壤调理剂的汞污染土壤做为种植土壤种植所述农作物；所述土壤调理剂包括如下原料：石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉。

[0029] 所述土壤调理剂还包括生物质灰、硒肥；

[0030] 优选地，所述施加了土壤调理剂的汞污染土壤指：按如下制备方法制备得到的种植土壤；所述制备方法包括：按汞污染土壤质量的0.5％-2％施加土壤调理剂。

[0031] 所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥；

[0032] 优选地，所述制备方法还包括：在施加前，将土壤调理剂的各原料混合、研磨、过筛再进行保温养护制得土壤调理剂；优选地，所述过筛为过100目筛；所述保温养护指40-60℃下放置1至2天。

[0033] 所述土壤调理剂包括下述重量份的物质：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥；

[0034] 优选地，所述制备方法还包括：将施加土壤调理剂后的汞污染土壤加水控制含水率，并进行稳定、陈化制得所述种植土壤；

[0035] 进一步优选地，所述含水率控制在20％-50％，所述稳定陈化指放置3天；。

[0036] 所述种植方法还包括：在种植农作物前，调节所述种植土壤的pH值；

[0037] 优选地，所述pH值调节至6-7.5。

[0038] 所述种植方法还包括：将所述农作物种植在所述种植土壤上并对农作物进行叶面阻控。

[0039] 所述叶面阻控指在农作物生长周期过程中分2-3次定期向叶面喷施叶面阻控剂。

[0040] 所述农作物选自：水稻、小白菜；优选地，所述水稻为汞低富集水稻品种。

[0041] 所述种植方法，还包括：对种植于所述种植土壤上的农作物进行水分管理。

[0042] 所述水分管理指在水稻生育期前控制控制浇水量，保持灌浆前湿润，灌浆后淹水。

[0043] 一种汞污染农田土壤调理剂及种植方法和应用，所述土壤调理剂原料配方包括石灰石粉(碳酸钙)、有机碳粉、方解石粉(碳酸钙)、石英石粉(SiO2)和海泡石粉(含水硅酸镁)、生物质灰和硒肥；所述修复盆栽方法包括加入pH调节剂、使用叶面阻控剂、种植汞低富集水稻品种及水稻生育期水分管理。

[0044] 一种汞污染农田土壤调理剂，按质量比计，所述土壤调理剂以汞污染土壤质量的0.5％-2％计量；

[0045] 进一步的，上述石灰石粉以土壤调理剂的40％计量；

[0046] 进一步的，上述有机碳粉以土壤调理剂的5％计量；

[0047] 进一步的，上述方解石粉以土壤调理剂的20％计量；

[0048] 进一步的，上述石英石粉以土壤调理剂的10％计量；

[0049] 进一步的，上述海泡石粉以土壤调理剂的20％计量；

[0050] 进一步的，上述生物质灰以土壤调理剂的3％计量；

[0051] 进一步的，上述硒肥以土壤调理剂的2％计量；

[0052] 另外，本发明还提供了一种汞污染农田土壤修复种植方法和应用，包括如下步骤：

[0053] 1)汞污染农田土壤调理剂的制备方法包括将所述原料按配方比例混匀，依次经保温养护和研磨过筛(100目)得到粉末状土壤调理剂，所述保温养护温度在40-60℃下1至2天。

[0054] 2)农田土壤研磨过筛，搅拌均匀。

[0055] 进一步的，上述步骤1)中汞污染农田土壤调理剂添加质量为所述汞污染农田土壤质量的0.5％-2％。

[0056] 进一步的，上述步骤1)和3)中汞污染土壤调理剂和汞污染农田土壤混合，分装入贴好标签盆栽桶中，加水搅拌控制含水率为20％-50％，放置3天进行稳定和陈化。

[0057] 进一步的，上述步骤1)和3)中汞污染土壤调理剂和汞污染农田土壤混合，所述汞污染土壤为弱酸性土壤，使用生石灰以调节汞污染土壤的pH在6～7。

[0058] 进一步的，上述步骤1)和3)中汞污染土壤调理剂和汞污染农田土壤混合、分装、加水、搅拌、稳定、陈化，进行水稻移栽。叶面阻控剂在分蘖期、孕穗期和抽穗期进行3次叶面喷施；所述汞低富集水稻品种为湘早143和湘晚籼3号；所述水稻生育期水分管理为灌浆前湿润，灌浆后淹水措施。

[0059] 一种汞污染农田土壤调理剂及种植方法和应用，其特征在于：所述调理剂原料配方包括石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉和海泡石粉；所述修复盆栽方法包括加入生石灰、使用叶面阻控剂、种植汞低富集水稻品种及水稻生育期水分管理。

[0060] 按质量比计，所述土壤调理剂以汞污染土壤质量的0.5％-2％计量；

[0061] 所述石灰石粉以土壤调理剂的40％计量；

[0062] 所述有机碳粉以土壤调理剂的5％计量；

[0063] 所述方解石粉以土壤调理剂的20％计量；

[0064] 所述石英石粉以土壤调理剂的10％计量；

[0065] 所述海泡石粉以土壤调理剂的20％计量；

[0066] 所述生物质灰以土壤调理剂的3％计量；

[0067] 所述硒肥以土壤调理剂的2％计量；

[0068] 所述汞污染农田土壤调理剂的制备方法包括将所述原料按配方比例混匀，依次经保温养护和研磨过筛(100目)得到粉末状土壤调理剂，所述保温养护温度在40-60℃下1至2天。

[0069] 所述农田土壤调理剂中重金属含量小于等于10ppb；

[0070] 所述生石灰以调节汞污染土壤的pH在6～7；所述叶面阻控剂在分蘖期、孕穗期和抽穗期进行3次叶面喷施；所述汞低富集水稻品种为湘早143和湘晚籼3号；所述水稻生育期水分管理为灌浆前湿润，灌浆后淹水措施。

[0071] 所述汞污染土壤为弱酸性土壤。

[0072] 所述应用的方法包括将所述的汞污染土壤调理剂和汞污染农田土壤混合，分装入贴好标签盆栽桶中，加水搅拌控制含水率为20％-50％，放置3天进行稳定和陈化。

[0073] 所述汞污染农田土壤调理剂添加质量为所述汞污染农田土壤质量的0.5％-2％。

[0074] 本发明经研究发现，之所以将海泡石、方解石、石英石、有机碳、石灰石粉、生物质灰和硒肥按一定比例混合达到固定汞的目的，可能是石灰石粉能提高土壤PH值，在使用过程中放出一定的热量激活了原材料中的基团(例如MgO、CaCO3、SiO2等)从而提高了对汞的稳定固化，且有机碳和生物质灰能高效稳定有效态汞；硒肥利于作物根系铁膜的形成，加强对汞的阻隔作用，阻碍汞从根系向作物体内迁移。同时该调理剂还被发现具有改善土壤结构和调节土壤理化性质的作用，对土壤团粒体的形成具有一定的促进作用，有效降低汞的迁移性。

[0075] 与现有技术相比，本发明的有益效果:

[0076] (1)本发明提供的这种汞污染农田土壤调理剂采用天然矿石为原料，对农田土壤没有二次污染，这些天然矿石粉末成分中含有与Hg发生化学反应形成稳定化合物或者螯合物的天然成分。这种天然的矿石原料做成的调理剂不会破坏农田土壤现有结构，对农田土壤理化性质影响较小，同时它还含有作物生长所需的营养元素。既能促进汞的稳定化和固化，又能促进作物的生长发育。

[0077] (2)本发明提供的汞污染农田土壤修复种植方法和应用，针对南方酸性土壤，采用生石灰调节汞污染土壤的pH在6～7，利于土壤调理剂对Hg发挥最佳的稳定固化效果。叶面阻控剂在分蘖期、孕穗期和抽穗期进行3次叶面喷施；防止作物叶片将大气中的汞蒸气吸收进入植株体内。同时，采用汞低富集水稻品种为湘早143和湘晚籼3号；并且对水稻生育期水分进行管理，采用灌浆前湿润，灌浆后淹水措施，能极大降低作物对汞的吸附。

[0078] (3)本发明提供的汞污染农田土壤修复种植方法和应用，对农田土壤的修复效果明显，作物汞含量均能达到食用标准。

[0079] (4)本发明公开了一种用于汞污染农田土壤调理剂及种植方法和应用，调理剂由石英石粉、有机碳粉、海泡石粉、方解石粉、石灰石粉、生物质灰和硒肥组成；汞污染土壤修复种植方法：将汞污染土壤进行破碎、过筛处理，取筛下汞污染土壤细粒；在汞污染土壤细粒中加水保湿，再加入土壤调理剂和有机肥，分装入贴好标签盆栽桶中，加水搅拌并加入pH调节剂调节汞污染土壤pH至6～7，放置3天进行稳定和陈化，待用。再移栽入对汞低富集的常规水稻品种湘早143和湘晚籼3号，根据水稻不同生育期水分管理，在分蘖期、孕穗期和抽穗期进行3次叶面喷施叶面阻控剂。该方法可对汞污染土壤中多种形态汞进行稳定固化，同时降低农作物对汞的吸收，具有稳定化效果好及周期短，且药剂原料来源广、成本低、无二次污染等优势，有利于广泛应用。

具体实施方式

[0080] 以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，并非全部。任何基于本发明中的实施例，未做创造性创新性改变的实施例，均属于本发明保护范围。

[0081] 第1组实施例、本发明的土壤调理剂

[0082] 本组实施例提供一种用于治理汞污染的土壤调理剂包括：石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉。

[0083] 在进一步的实施例中，所述土壤调理剂还包括：生物质灰和硒肥。

[0084] 在优选的实施例中，所述生物质灰指农林生物质直燃发电底灰。

[0085] 在具体的实施例中，所述土壤调理剂，包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、
0-4份硒肥；

[0086] 在优选的实施例中，所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、
0-2份硒肥。

[0087] 上述各原料在土壤调理剂中各自所起的作用分述如下：

[0088] 石灰石粉在土壤调理剂中起粘合剂作用，在降解汞污染方面起结构辅助作用，即，起到使各功能成分粘合在一起，共同发挥协同作用的作用，相当于药物中的辅料，不起药性又不可或缺。

[0089] 有机碳粉在土壤调理剂中起改良剂作用，在降解汞污染方面起催化媒介作用，即，在有机碳的作用下，提高方解石和石英石对汞的钝化效果。对改善土壤结构、提高土壤肥力产生媒介作用。

[0090] 方解石粉是土壤调理剂中的功能成分，在降解汞污染方面对土壤中的汞污染成分起固化作用，方解石主要成分为天然碳酸钙，方解石粉末表面的孔隙能够与重金属形成络合物，螯合物从而固定钝化土壤中游离的有效态的汞，使其浸出浓度大大降低。

[0091] 石英石粉是土壤调理剂中的功能成分，在降解汞污染方面起钝化作用，石英石粉中Si通过悬挂键与重金属发生反应，外层Si氧化成二氧化硅，形成致密氧化层，防止被固化或钝化的汞再次恢复至对土壤有危害的有效态汞；

[0092] 海泡石粉是土壤调理剂中的功能成分，对土壤中的汞污染成分可起吸附催化作用；

[0093] 本发明还开创性地采用生物质灰及硒肥做为治理汞污染的土壤调理剂的原料，原因在于，本发明意外发现：

[0094] 生物质灰由于高吸附容量特性，可通过吸附催化土壤中的汞污染成分，用少量的生物质灰即可大量且有效地吸附、固化土壤中游离态、有效态的汞，从而降解土壤中的汞污染，是土壤调理剂中重要的功能成分；

[0095] 硒肥由于对汞的拮抗作用特性，可通过拮抗作用可有效阻止植物对汞的吸收。

[0096] 在一些实施例中，所述土壤调理剂选自下表1所述的重量份的原料：

[0097] 表1

[0098]

[0099]

[0100]

[0101]

[0102]

[0103] 上表中的种植方法的具体操作，以及治理效果的获得过程、步骤详见下述的实验例1-4记载的相关内容，此处不再赘述。

[0104] 第2组实施例、本发明的土壤调理剂的制备方法

[0105] 本组实施例提供一种用于治理汞污染的土壤调理剂的制备方法，将原料按比例混匀依次经过保温养护和研磨过筛制备得到粉末状土壤调理剂，可以达到各组分发挥效应的最佳配比和最佳条件，研磨过筛可以使土壤调理剂颗粒均匀、表面积增大，利于与土壤充分结合并发挥效应；所述原料包括：石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉。

[0106] 进一步地，所述原料还包括：生物质灰和硒肥。

[0107] 在一些实施例中，将原料混匀指：将下述原料按重量份配比混匀；所述原料包括下述重量份的物质：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、0-4份硒肥；

[0108] 在优选的实施例中，所述原料包括下述重量份的物质：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、0-2份硒肥。

[0109] 在优选的实施例中，所述保温养护指：将所述原料混匀后在40-60℃下放置1至2天，有利于激活各原料组分中的关键官能团，形成利于钝化和结合汞的化学结构；

[0110] 在更优选的实施例中，所述研磨过筛指：将保温养护后的原料混合物研磨并过100目筛，可以使土壤调理剂颗粒均匀、表面积增大，利于与土壤充分结合并发挥效应。

[0111] 在具体的实施例中，所述原料选自第1组实施例表1任一所述的重量份的物质。

[0112] 第3组实施例、本发明治理汞污染土壤的方法

[0113] 本组实施例提供一种用于治理汞污染土壤的方法，包括：用土壤调理剂施用于所述汞污染土壤中；所述土壤调理剂包括石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉、生物质灰、硒肥。

[0114] 在具体的实施例中，所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、
0-4份硒肥；

[0115] 在优选的实施例中，所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、
0-2份硒肥。

[0116] 在优选的实施例中，所述土壤调理剂选自第1组实施例表1任一所述的重量份的原料。

[0117] 在更优选的实施例中，所述土壤调理剂按质量比以所述汞污染土壤质量的0.5％-2％施用于所述汞污染土壤中，既能达到最佳的修复效果，又能最大限度的节省成本。

[0118] 在进一步的实施例中，所述方法还包括：施用了土壤调理剂的汞污染土壤的pH值调节；

[0119] 在优选的实施例中，所述原始汞污染土壤为弱酸性土壤；

[0120] 在更优选的实施例中，所述pH调节指，用生石灰将施用了土壤调理剂的汞污染土壤的pH值调节至6-7，利于激活土壤调理剂中的关键官能团，达到土壤调理剂发挥效应的最佳pH条件；

[0121] 在进一步优选的实施例中，所述方法还包括：在调节pH值之前，将施用了土壤调理剂的汞污染土壤加水搅拌控制含水率为20％-50％，使调理剂溶解充分，且土壤与调理剂结合均匀，土壤中有机质在微生物作用下发酵，利于各相肥效的均匀释放。放置3天进行稳定和陈化，稳定是为了土壤调理剂和汞等化学物质形成稳定结构，土壤微生物和肥力结构也趋于稳定；陈化是为了使土壤中的各组份得到充分的反应。

[0122] 通常根据栽种不同作物控制不同的含水率和稳定陈化时间，对于盆栽种植而言，此过程必不可少。在大田种植过程中，加水灌溉后，施用土壤调理剂和生石灰，使用旋耕机翻耕土壤20-30cm左右，选取几个有代表性的点检测土壤含水率和pH。满足要求后，整平地块，移栽作物前稳定、陈化(老化)20天左右。

[0123] 第4组实施例、本发明的降低农作物汞含量的种植方法

[0124] 本组实施例提供一种用于降低农作物汞含量的种植方法，包括：用施加了土壤调理剂的汞污染土壤做为种植土壤种植所述农作物；所述土壤调理剂包括如下原料：石灰石粉、有机碳粉、方解石粉、石英石粉、海泡石粉。

[0125] 进一步地，所述土壤调理剂还包括：生物质灰、硒肥。

[0126] 优选地，所述施加了土壤调理剂的汞污染土壤指：按如下制备方法制备得到的种植土壤；所述制备方法包括：按汞污染土壤质量的0.5％-2％施加土壤调理剂。

[0127] 在另一些实施例中，所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：20-50份石灰石粉、2-13份有机碳粉、10-30份方解石粉、5-15份石英石粉、15-35份海泡石粉、0-6份生物质灰、
0-4份硒肥；

[0128] 在优选的实施例中，所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：30-40份石灰石粉、5-10份有机碳粉、15-25份方解石粉、7-13份石英石粉、20-30份海泡石粉、0-3份生物质灰、
0-2份硒肥。

[0129] 优选地，所述制备方法还包括：在施加前，将土壤调理剂的各原料混合、研磨、过筛再进行保温养护制得土壤调理剂；优选地，所述过筛为过100目筛；所述保温养护指40-60℃下放置1至2天。

[0130] 在具体的实施例中，所述土壤调理剂选自第1组实施例表1所述的重量份的原料：

[0131] 优选地，所述制备方法还包括：将施加土壤调理剂后的汞污染土壤加水控制含水率，并进行稳定、陈化制得所述种植土壤；

[0132] 进一步优选地，所述含水率控制在20％-50％，所述稳定陈化指放置3天；。

[0133] 在进一步的实施例中，所述种植方法还包括：在种植农作物前，调节所述种植土壤的pH值；

[0134] 优选地，所述pH值调节至6-7。

[0135] 在进一步的实施例中，所述种植方法还包括：将所述农作物种植在所述种植土壤上并对农作物进行叶面阻控。

[0136] 具体地，所述叶面阻控指在农作物生长周期过程中分2-3次定期向叶面喷施叶面阻控剂。

[0137] 在具体的实施例中，所述农作物选自：水稻、小白菜；优选地，所述水稻为汞低富集水稻品种。

[0138] 在更进一步的实施例中，所述种植方法还包括：对种植于所述种植土壤上的农作物进行水分管理。

[0139] 在具体的实施例中，所述水分管理指在水稻生育期前控制控制浇水量，保持灌浆前湿润，灌浆后淹水。

[0140] 实验例1

[0141] 取贵州铜仁某区汞污染农田土壤，土壤中平均汞含量达11.76mg/kg，按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2009)对所取土样进行浸出，其浸出液中汞的浓度为12.74ug/L。

[0142] (1)将该汞污染农田土壤自然风干，进行研磨过100目筛，去除较大的石块等杂物；

[0143] (2)取质量比40％的石灰石粉、10％的有机碳粉、20％的方解石粉、10％的石英石粉和20％的海泡石粉混合制成土壤调理剂(含水率15％)。该土壤调理剂检测汞含量为0.2ppb，砷含量为0.02ppm，镉含量为0.6ppmb，铅含量为0.2ppm。

[0144] (3)按0.5％添加量将汞污染农田土壤调理剂加入汞污染农田土壤中，加水至含水率35％左右，在该条件下静置养护7d，按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2010)进行浸出。修复前后对土壤pH值和汞的浸出浓度进行检测，结果如表1。修复后农田土壤汞的浸出浓度降低至0.45ug/L,汞的固化率约为96.5％。

[0145] 所述汞(Hg)的固化率指有效态汞被固定和钝化的效率，其计算公式如下：

[0146] 汞(Hg)的固化率＝(修复前Hg浸出浓度-修复后Hg浸出浓度)/修复前Hg浸出浓度×100％

[0147] 表2土壤修复前后检测数据

[0148] 单位：ug/L

[0149]

[0150] 实验例2

[0151] 本实施例具体对汞污染农田土壤进行修复盆栽，取与实施例1相同的土壤，土壤中平均汞含量达11.76mg/kg，按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2009)对所取土样进行浸出，其浸出液中汞的浓度为12.74ug/L。具体过程如下：

[0152] (1)按照实施例1中(1)和(2)进行操作，然后将土壤调理剂、农田土壤及质量比5％-8％的有机肥进行搅拌混匀，搅拌采用微型水泥搅拌机，时间3分钟。

[0153] (2)将搅拌混匀的农田土壤进行装盆，盆栽桶高22.8cm，上口直径20.5，桶底直径16.5，装混合调理剂的农田土壤5kg，采用3个重复。

[0154] (3)加水至含水率为20％-50％，用生石灰调节pH值6-7，放置3天进行稳定和陈化。

[0155] (4)将培育好的汞低富集常规水稻品种湘早143移栽入装好土壤的盆栽桶中，控制浇水量，保持灌浆前湿润，灌浆后淹水，这是针对水稻独有的灌溉技术，既能降低水稻对重金属的富集又不影响水稻产量(其他作物若和水稻一样对水依赖性大，均照此法。若为旱地作物不需做该处理，因为水改旱作物对重金属吸附明显降低)。在分蘖期、孕穗期和抽穗期进行3次叶面喷施叶面阻控剂。维持整个生育期三个半月左右。

[0156] (5)水稻成熟后，土壤按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2010)进行浸出，水稻秸秆和稻米采用微波消解法测总汞含量。检测结果如下：修复后土壤中汞浸出浓度平均值低至0.29ug/L，汞的固化率约为99.8％。水稻秸秆中总汞平均含量
0.0175mg/kg，稻米中总汞平均含量0.0036mg/kg，远低于《食品中污染物限量标准(GB2762-
2012)》中的糙米最高限量值0.02mg/kg标准。

[0157] 实验例3

[0158] 本例使用的汞污染农田土壤调理剂及相关操作步骤基本同实验例2，不同的是栽培的汞低富集常规水稻品种为湘晚籼3号，实施时间为7-11月。

[0159] 水稻成熟后，土壤按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2010)进行浸出，水稻秸秆和稻米采用微波消解法测总汞含量。检测结果如下：修复后土壤中汞浸出浓度平均值低至0.17ug/L，汞的固化率约为99.9％。水稻秸秆中总汞平均含量0.0125mg/kg，稻米中总汞平均含量0.0027mg/kg，远低于《食品中污染物限量标准(GB2762-2012)》中的糙米最高限量值0.02mg/kg标准。

[0160] 实验例4

[0161] 本实施例具体对湖南凤凰茶田汞矿区某农田土壤进行修复种植，经检验该农田土壤中平均含汞量达8.71mg/kg，浸出液中汞的浓度为9.35ug/L。采用本发明汞污染农田土壤修复种植方法，具体过程如下：

[0162] (1)向该汞污染农田加入土壤调理剂，施用量100kg/亩；洒入生石灰，施用量50kg/亩。

[0163] (2)使用旋耕机进行深耕翻土，翻耕深度20-30cm，使土壤质地均匀。

[0164] (3)对翻耕好的农田进行整地，保持土壤适当湿润，含水率控制在35％左右，选取几个有代表性的点检测土壤pH。整平地块，移栽前稳定、陈化20天左右。

[0165] (4)将育好的小白菜苗移栽至施用了汞污染土壤调理剂的农田中，小白菜棵间距10-15cm，定期进行浇水、补苗、追肥、生物除虫等管理。

[0166] (5)在小白菜移栽后7d左右，生长状况和生物特征趋于稳定，喷洒一次叶面阻控剂，15d后再次喷洒一次叶面阻控剂。

[0167] (6)小白菜生长大概30-40天之后可以进行收割，采用棋盘法进行取样，总共选取20个土样，20个植株样。

[0168] (7)种植后检测土壤按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2010)进行浸出，测出浸出液中汞浸出平均值为0.31ug/L，汞的固化率约为96.7％；利用微波消解法消解植株样品，植株样品总汞含量平均值为0.006mg/kg，远低于《食品中污染物限量标准(GB2762-2012)》中蔬菜最高限量值0.01mg/kg标准。