一種具有改良土壤功能的鎘鈍化劑及其生產方法與流程

2023-05-18 04:20:41

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技術領域：
】本發明屬於土壤修復與土壤改良
技術領域：
。更具體地，本發明涉及一種具有改良土壤功能的鎘鈍化劑，還涉及所述具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產方法。
背景技術：
：近年來，我國耕地重金屬汙染呈現出高發趨勢，工礦周邊、典型汙灌區等高風險區耕地重金屬含量超標嚴重，部分農業主產區亦不同程度存在重金屬含量超標。據2014年4月由環境保護部、國土資源部聯合發布的《全國土壤汙染狀況調查公報》，全國土壤中汙染物含量超標的點位率為16.1％，其中輕微、輕度、中度和重度汙染點位比例分別為11.2％、2.3％、1.5％和1.1％，汙染類型以無機型(即重金屬)為主，佔全部超標點位的82.8％，其中cd點位超標率為7.0％、在汙染物中居第一位。耕地的情況亦不容樂觀，總的點位超標率高達19.4％，其中輕微、輕度、中度和重度汙染點位比例分別為13.7％、2.8％、1.8％和1.1％，主要汙染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴，鎘不僅在比例上最高，而且其危害性也相應較大。由於鎘對人體健康的影響遠遠超過其他類型重金屬，因而也是最引人關注的重金屬元素。對鎘超標乃至汙染土壤安全利用或修復的最常用方法是施用鈍化劑降低其活性，儘管近年來種植低吸收作物、農藝調控等方法也經常被利用到中輕度汙染耕地安全利用中，但實際上大多還是需要配合鈍化劑的使用。因此，研製對鎘固定能力強、價格便宜、無環境影響的鈍化劑，在鎘汙染土壤修復與安全利用方面具有十分重要的地位。近年來儘管研發的鈍化劑很多，但實際上真正具備上述特點的鈍化劑卻很少，特別是使用不方便、成本增加較多、且功能單一等，在很大程度上成為制約其大面積推廣應用的瓶頸。因此，迫切需要研製出鈍化能力強、成本相對低廉、使用簡單方便的多功能鈍化劑，加快其大面積推廣應用，為農產品安全提供有效保障。技術實現要素：[要解決的技術問題]本發明的目的是提供一種具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。本發明的另一個目的是提供所述具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產方法。[技術方案]本發明是通過下述技術方案實現的。本發明涉及一種具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產方法。該生產方法的步驟如下：a.作物秸稈預處理將自然晾乾的植物秸稈切碎，再在炭化爐中在溫度300～450℃下炭化1～3h，得到植物秸稈生物質炭，接著粉碎、篩分，收集直徑小於1mm的植物秸稈生物質炭；b.製備黃腐酸混合物往作物秸稈源黃腐酸中添加黃腐酸重量2.5～7.5％的固體碳酸鈣，0.5～1.5％的磷酸二氫鉀，攪拌混合均勻，得到一種含黃腐酸混合物；c.混合按照含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比100：5～30，把在步驟a得到的植物秸稈生物質炭添加到在步驟b得到的含黃腐酸混合物中，攪拌混合均勻，然後自然放置1～2天，得到鎘鈍化劑物料；d.烘乾步驟c得到鎘鈍化劑物料在烘乾設備中烘乾，使所述鎘鈍化劑物料的含水量為以重量計10％以下；e.研磨步驟d烘乾鎘鈍化劑物料用球磨機進行研磨，過篩，得到所述的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。根據本發明的一種優選實施方式，在步驟a中，所述的植物秸稈是一種或多種選自水稻秸稈、小麥秸稈或玉米秸稈的植物秸稈。根據本發明的另一種優選實施方式，在步驟a中，切碎的農作物秸稈長度是10～30cm。根據本發明的另一種優選實施方式，在步驟b中，所述的作物秸稈源黃腐酸是在亞硫酸銨造紙過程中產生的含黃腐酸的原液，它的黃腐酸濃度是36～50g/l。根據本發明的另一種優選實施方式，在步驟b中，所述的固體碳酸鈣用固體氫氧化鈣代替。根據本發明的另一種優選實施方式，在步驟c中，含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比是100：10～25。根據本發明的另一種優選實施方式，在步驟d中，烘乾溫度是80～120℃。根據本發明的另一種優選實施方式，在步驟e中，研磨過篩的鎘鈍化劑物料的直徑小於1mm。本發明還涉及所述生產方法生產得到的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。根據本發明的一種優選實施方式，具有改良土壤功能的鎘鈍化劑含有以重量計10～20％總腐殖酸、9～18％黃腐酸、10～30％碳酸鈣或氫氧化鈣、2～6％磷酸鉀、20～50％作物秸稈生物質炭以及餘量灰分。下面將更詳細地描述本發明。本發明涉及一種具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產方法。該生產方法的步驟如下：a.作物秸稈預處理將自然晾乾的植物秸稈切碎，再在炭化爐中在溫度300～450℃下炭化1～3h，得到植物秸稈生物質炭，接著粉碎、篩分，收集直徑小於1mm的植物秸稈生物質炭；本發明使用的植物秸稈是一種或多種選自水稻秸稈、小麥秸稈或玉米秸稈的植物秸稈。本發明選用這些植物秸稈製備植物秸稈生物質炭是由於這些秸稈容易獲得，且製備的生物質炭多孔、密度較低、對腐殖酸等物質的吸附量較大等。在本發明中，切碎的農作物秸稈長度是10～30cm是恰當的，因為農作物秸稈切碎長度過長或過短都是不利的，會因秸稈長度大於炭化爐的內徑和高度導致裝填困難、炭化時可能導致受熱不均勻等而使不同部位秸稈炭化不一致，從而影響其結構和效果。根據本發明，切碎農作物秸稈在溫度300～450℃下炭化。如果切碎農作物秸稈的炭化溫度低於300℃，則會導致農作物秸稈不能完全炭化，所製備的物質不具備生物質炭的相應功能；如果切碎農作物秸稈的炭化溫度高於450℃，則可能會使部分碳鏈結構破壞，使其對鎘的吸附和鈍化能力、對黃腐酸的吸附能力下降，從而降低本發明所製備的鎘鈍化劑的效果；因此，切碎農作物秸稈的炭化溫度為300～450℃是可行的，優選地是340～410℃；如果切碎農作物秸稈的炭化時間低於1h，則會因熱傳導較慢等原因導致中央部分秸稈不能完全炭化，影響所製備的生物質炭的功能發揮；如果切碎農作物秸稈的炭化時間長於3h，則會導致炭化過度，使其結構受到破壞而降低其吸附能力和對鎘的鈍化能力；因此，切碎農作物秸稈的炭化時間為1～3h是合理的，優選地是1.6～2.4h。優選地，切碎農作物秸稈在溫度340～410℃下炭化1.6～2.4h。本發明使用的炭化爐是目前市場上銷售的產品，例如由河南鞏義市富威重工機械廠以商品名「富威重工」銷售的自燃式炭化爐產品。植物秸稈生物質炭進行粉碎與篩分所使用的設備都是目前市場上銷售的產品，例如由陝西連升能源有限公司銷售的生物炭粉碎機，可以直接將生物質炭粉碎並過篩。b.製備黃腐酸混合物往作物秸稈源黃腐酸中添加黃腐酸重量2.5～7.5％的固體碳酸鈣，0.5～1.5％的磷酸二氫鉀，攪拌混合均勻，得到一種含黃腐酸混合物；根據本發明，所述的作物秸稈源黃腐酸是在亞硫酸銨造紙過程中產生的含黃腐酸的原液，它的黃腐酸濃度是36～50g/l。本發明使用的作物秸稈源黃腐酸是一種利用小麥、玉米或水稻秸稈造紙中產生的分子量小、官能團多、全水溶、螯合作用強的黃腐酸原液，它在本發明中的基本作用是通過其中所含的羧基、羥基、氨基、磺基等活性官能團，以及其所具有的多觸角網狀分子結構，使相關官能團與土壤中cd發生絡合作用，從而大幅度降低土壤中cd的活性和作物有效性，達到鈍化土壤中cd的目的。本發明使用的作物秸稈源黃腐酸是目前市場上銷售的產品，例如由山東泉林嘉有肥料有限責任公司以商品名「皇輔天」銷售的產品。本發明使用的固體碳酸鈣在本發明中的基本作用是中和黃腐酸的酸性，ca2+與黃腐酸中的羧基、羥基等活性官能團絡合併保持其活性，同時，ca2+可被土壤中的cd2+所置換，從而提高黃腐酸對土壤中鎘的絡合和固定能力。在本發明中，所述的固體碳酸鈣可以用固體氫氧化鈣代替。如果固體碳酸鈣或固體氫氧化鈣的量小於2.5％，則難以完全中和黃腐酸的酸性，或不能很好地與黃腐酸中的活性官能團絡合，從而達不到預期效果；如果固體碳酸鈣或固體氫氧化鈣的量高於7.5％，則因ca2+過量而使黃腐酸中的活性官能團完全被絡合，使黃腐酸的活性下降，導致本發明產品的整體功能降低；因此，固體碳酸鈣或固體氫氧化鈣的量為2.5～7.5％是可行的；本發明使用的磷酸二氫鉀在本發明中的基本作用是降低黃腐酸溶液的離子活度，磷酸根離子可與黃腐酸中的氨基等帶正電官能團絡合，使黃腐酸的多觸角網狀分子結構更加穩定，提高黃腐酸對cd2+的絡合能力。如果磷酸二氫鉀的量小於0.5％，則對黃腐酸溶液離子活度的降低效果不明顯，且不能與黃腐酸中帶正電荷的官能團充分絡合，從而使其功能不能正常發揮；如果磷酸二氫鉀的量高於1.5％，則一是黃腐酸離子活度較低，二是與黃腐酸的多觸角網狀分子結構的結合過於牢固，使其對cd2+的絡合能力下降；因此，磷酸二氫鉀的量為0.5～1.5％是合理的；c.混合按照含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比100：5～30，把在步驟a得到的植物秸稈生物質炭添加到在步驟b得到的含黃腐酸混合物中，攪拌混合均勻，然後自然放置1～2天，得到鎘鈍化劑物料；在本發明中，如果含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比大於100：5，則因植物秸稈生物質炭的比例過低，不能完全將黃腐酸吸附並形成相應絡合物，從而難以獲得預期效果；如果含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比小於100：30，則由於生物質炭過量，導致黃腐酸被完全吸附等而降低其活性，也難以獲得預期效果；因此，含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比為100：5～30是恰當的，優選地，含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比是100：10～25。含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭混合物自然放置1～2天的主要作用是使黃腐酸混合物被植物秸稈生物質炭充分吸附，特別是使其中有機官能團與植物秸稈生物質炭的相關官能團之間的絡合等過程達到平衡。如果自然放置時間不足1天，則會由於黃腐酸中的有機官能團與植物秸稈生物質炭中的官能團之間的絡合等過程不能充分進行，即不能達到平衡，導致所形成的本發明產品難以達到預期效果；如果自然放置時間多於2天，則會相互之間的絡合等過程實際上基本完成，隨著放置時間的延長不僅使本發明產品的生產周期延長，同時也增加了不必要的成本；因此，自然放置時間為1～2天合適；d.烘乾步驟c得到鎘鈍化劑物料在烘乾設備中烘乾，使所述鎘鈍化劑物料的含水量為以重量計10％以下；根據本發明，所述鎘鈍化劑物料的烘乾溫度是80～120℃。如果烘乾溫度低於80℃，則會因為其中的水分難以揮發，導致烘乾時間過長且難以完全乾燥；如果烘乾溫度高於120℃，則會導致黃腐酸中部分活性官能團結構被破壞而失去活性，大幅度降低本發明產品的使用效果；因此，烘乾溫度為80～120℃是可行的；在本發明中，使用的烘乾設備是目前市場上銷售的產品，例如由常州市科達乾燥設備有限公司生產的zpg真空耙式乾燥機。所述鎘鈍化劑物料的含水量是根據《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》描述的方法測定的。e.研磨步驟d烘乾鎘鈍化劑物料用球磨機進行研磨，過篩，得到所述的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。根據本發明，研磨過篩的鎘鈍化劑物料的直徑小於1mm。如果鎘鈍化劑物料的直徑大於1mm會出現因為施用到土壤中後與土壤膠體難以充分混合，導致其效果很難有效發揮等問題。本發明還涉及所述生產方法生產得到的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。根據本發明，具有改良土壤功能的鎘鈍化劑含有以重量計10～20％總腐殖酸、9～18％黃腐酸、10～30％碳酸鈣或氫氧化鈣、2～6％磷酸鉀、20～50％作物秸稈生物質炭以及餘量灰分。在本發明具有改良土壤功能的鎘鈍化劑產品中：總腐殖酸含量是根據《農業用腐殖酸鈉(hg/t3278-2011)》標準方法測定的；黃腐酸含量是根據《農業用腐殖酸鈉(hg/t3278-2011)》所述方法測定總腐殖酸含量，再根據《水溶肥料腐殖酸含量的測定(ny/t1971-2010)》所述方法測定除黃腐酸外的腐殖酸含量，然後用差減法計算出樣品中的黃腐酸含量；碳酸鈣或氫氧化鈣含量是根據《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》標準方法測定的；磷酸鉀含量是根據《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》描述方法測定的；植物秸稈生物質炭含量是用《農業用腐殖酸鈉(hg/t3278-2011)》標準方法提取出總腐殖酸後的殘餘物，根據《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》描述方法測定其中的碳，即為植物秸稈生物質炭；灰分是根據《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》描述方法測定的。[有益效果]本發明的有益效果是：按照本發明方法製備的鎘鈍化劑，能應用於鎘汙染或超標土壤中鎘的鈍化，可大幅度降低土壤中鎘的活性和有效性，並能同時改良土壤理化性質、培肥土壤地力，且具有通用性。本發明製備的鎘鈍化劑在土壤鎘含量超標的高風險地區、鎘中輕度汙染區均具有十分重要的應用和推廣價值，具有十分顯著的社會和生態、經濟效益。【具體實施方式】通過下述實施例將能夠更好地理解本發明。實施例1：本發明具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產該實施例的實施步驟如下：a.作物秸稈預處理將自然晾乾的水稻秸稈切碎成長10～30cm的碎秸稈，再在由河南鞏義市富威重工機械廠以商品名「富威重工」銷售的自燃式炭化爐中，在溫度400℃下炭化1.8h，得到水稻秸稈生物質炭，接著粉碎、篩分，收集直徑小於1mm的水稻秸稈生物質炭；b.製備黃腐酸混合物往由山東泉林嘉有肥料有限責任公司以商品名「皇輔天」銷售的濃度為40g/l的含黃腐酸原液中，添加相當於含黃腐酸原液重量3.8％的固體碳酸鈣，0.5％的磷酸二氫鉀，攪拌混合均勻，得到一種含黃腐酸混合物；c.混合按照含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比100：10，把在步驟a得到的植物秸稈生物質炭添加到在步驟b得到的含黃腐酸混合物中，攪拌混合均勻，然後自然放置1天，得到鎘鈍化劑物料；d.烘乾步驟c得到鎘鈍化劑物料在由常州市科達乾燥設備有限公司生產的zpg真空耙式乾燥機中，在溫度105℃下烘乾，使所述鎘鈍化劑物料的含水量為以重量計9.0％以下；e.研磨步驟d烘乾鎘鈍化劑物料用球磨機進行研磨，過篩，收集直徑小於1mm鎘鈍化劑物料，得到所述的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。採用本說明書描述的分析方法對該實施例生產得到的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑進行了分析，它含有以重量計14％總腐殖酸、12％黃腐酸、10％碳酸鈣、2％磷酸鉀、29％作物秸稈生物質炭以及餘量灰分。實施例2：本發明具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產該實施例的實施步驟如下：a.作物秸稈預處理將自然晾乾的小麥秸稈切碎成長10～30cm碎秸稈，再在由河南鞏義市富威重工機械廠以商品名「富威重工」銷售的自燃式炭化爐中，在溫度400℃下炭化3.0h，得到小麥秸稈生物質炭，接著粉碎、篩分，收集直徑小於1mm的小麥秸稈生物質炭；b.製備黃腐酸混合物往由山東泉林嘉有肥料有限責任公司以商品名「皇輔天」銷售的濃度為50g/l的含黃腐酸原液中，添加相當於含黃腐酸原液重量2.5％的固體氫氧化鈣，1.5％的磷酸二氫鉀，攪拌混合均勻，得到一種含黃腐酸混合物；c.混合按照含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比100：25，把在步驟a得到的植物秸稈生物質炭添加到在步驟b得到的含黃腐酸混合物中，攪拌混合均勻，然後自然放置2天，得到鎘鈍化劑物料；d.烘乾步驟c得到鎘鈍化劑物料在由常州市科達乾燥設備有限公司生產的zpg真空耙式乾燥機中，在溫度80℃下烘乾，使所述鎘鈍化劑物料的含水量為以重量計8.6％；e.研磨步驟d烘乾鎘鈍化劑物料用球磨機進行研磨，過篩，收集直徑小於1mm鎘鈍化劑物料，得到所述的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。採用本說明書描述的分析方法對該實施例生產得到的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑進行了分析，它含有以重量計16％總腐殖酸、15％黃腐酸、30％氫氧化鈣、6％磷酸鉀、38％作物秸稈生物質炭以及餘量灰分。實施例3：本發明具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產該實施例的實施步驟如下：a.作物秸稈預處理將自然晾乾的玉米秸稈切碎成長10～30cm碎秸稈，再在由河南鞏義市富威重工機械廠以商品名「富威重工」銷售的自燃式炭化爐中，在溫度350℃下炭化2.5h，得到玉米秸稈生物質炭，接著粉碎、篩分，收集直徑小於1mm的玉米秸稈生物質炭；b.製備黃腐酸混合物往由山東泉林嘉有肥料有限責任公司以商品名「皇輔天」銷售的濃度為44g/l的含黃腐酸原液中，添加相當於含黃腐酸原液重量7.5％的固體碳酸鈣，1.2％的磷酸二氫鉀，攪拌混合均勻，得到一種含黃腐酸混合物；c.混合按照含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比100：5，把在步驟a得到的植物秸稈生物質炭添加到在步驟b得到的含黃腐酸混合物中，攪拌混合均勻，然後自然放置1天，得到鎘鈍化劑物料；d.烘乾步驟c得到鎘鈍化劑物料在由常州市科達乾燥設備有限公司生產的zpg真空耙式乾燥機中，在溫度120℃下烘乾，使所述鎘鈍化劑物料的含水量為以重量計10.0％；e.研磨步驟d烘乾鎘鈍化劑物料用球磨機進行研磨，過篩，收集直徑小於1mm鎘鈍化劑物料，得到所述的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。採用本說明書描述的分析方法對該實施例生產得到的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑進行了分析，它含有以重量計10％總腐殖酸、9％黃腐酸、23％碳酸鈣、4％磷酸鉀、20％作物秸稈生物質炭以及餘量灰分。實施例4：本發明具有改良土壤功能的鎘鈍化劑的生產該實施例的實施步驟如下：a.作物秸稈預處理將自然晾乾的水稻秸稈切碎成長10～30cm碎秸稈，再在由河南鞏義市富威重工機械廠以商品名「富威重工」銷售的自燃式炭化爐中，在溫度450℃下炭化1.0h，得到水稻秸稈生物質炭，接著粉碎、篩分，收集直徑小於1mm的水稻秸稈生物質炭；b.製備黃腐酸混合物往由山東泉林嘉有肥料有限責任公司以商品名「皇輔天」銷售的濃度為48g/l的含黃腐酸原液中，添加相當於含黃腐酸原液重量5.2％的固體碳酸鈣，0.8％的磷酸二氫鉀，攪拌混合均勻，得到一種含黃腐酸混合物；c.混合按照含黃腐酸混合物與植物秸稈生物質炭的重量比100：30，把在步驟a得到的植物秸稈生物質炭添加到在步驟b得到的含黃腐酸混合物中，攪拌混合均勻，然後自然放置2天，得到鎘鈍化劑物料；d.烘乾步驟c得到鎘鈍化劑物料在由常州市科達乾燥設備有限公司生產的zpg真空耙式乾燥機中，在溫度95℃下烘乾，使所述鎘鈍化劑物料的含水量為以重量計9.8％；e.研磨步驟d烘乾鎘鈍化劑物料用球磨機進行研磨，過篩，收集直徑小於1mm鎘鈍化劑物料，得到所述的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑。採用本說明書描述的分析方法對該實施例生產得到的具有改良土壤功能的鎘鈍化劑進行了分析，它含有以重量計20％總腐殖酸、18％黃腐酸、18％碳酸鈣、3％磷酸鉀、50％作物秸稈生物質炭以及餘量灰分。試驗實施例1：本發明鎘鈍化劑對土壤cd的鈍化效果試驗該實施例的實施步驟如下：取按相關方法製備的過20目篩、全cd含量為3.2mg/kg、有效cd含量為2.0mg/kg的第四紀紅土紅壤100克，分別按照土壤重量的0.1％加入黃腐酸、碳酸鈣、熟石灰與本發明鎘鈍化劑，以不加任何物質作為ck，將加入的物質與土壤混合均勻後，用蒸餾水溼潤並使土壤水分含量達到田間持水量的70％左右，在溫度為25℃培養箱中分別培養至第1天、7天與14天時取出(每次測定時各處理均取3個樣品)，再按照《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》描述方法測定土壤中有效cd的含量。所測定的結果按照3次重複的平均值列於表1中。表1：土壤cd的鈍化效果試驗結果(mg/kg)測定時間ck黃腐酸碳酸鈣熟石灰鎘鈍化劑1天2.01.41.81.40.67天1.91.21.71.30.514天1.81.41.71.50.5表1的結果表明，在不添加任何具有鈍化土壤中cd功能的物質時，在培養期間土壤中有效鎘的含量基本沒有變化。添加黃腐酸處理下，由於黃腐酸本身所具有的羧基、羥基等官能團能與土壤中的cd絡合而使其有效性降低，因此，土壤中有效cd含量下降了30％左右。添加碳酸鈣處理下，由於碳酸鈣在土壤中的溶解度較低，對土壤酸鹼性的影響不大，因此土壤有效cd的下降幅度僅為10％左右，明顯低於黃腐酸的效果。添加熟石灰處理下，由於熟石灰的活性較強，能一定程度提高土壤的ph值，因而土壤中有效cd的含量亦下降了30％左右。而使用本發明的鎘鈍化劑，不僅兼具熟石灰和黃腐酸的作用，而且還大幅度提高了對土壤中cd的鈍化能力，土壤有效cd的下降幅度達到70％以上。因此，本發明所生產的鎘鈍化劑具有很強的降低土壤cd有效性的能力。試驗實施例2：本發明鎘鈍化劑對水稻吸收cd的影響試驗在土壤全量cd含量為3.7mg/kg、有效cd含量為2.4mg/kg的稻田中，設置ck、施用黃腐酸、碳酸鈣、熟石灰與本發明鎘鈍化劑等5個處理。4月15日時按每畝6kg純氮、3kg五氧化二磷、3kg氧化鉀的量施用基肥，其中氮肥用尿素、磷肥用過磷酸鈣、鉀肥用氯化鉀，在施用基肥的同時按照50kg/畝的量分別施用上述物質(ck為只施用化學氮磷鉀肥料)，各小區其它施肥及管理措施與普通大田相同。試驗種植作物為早稻，4月23日移栽，每個處理設3次重複，隨機區組排列，各小區間用土埂隔開並用塑料薄膜包裹土埂。5月2日時各小區按每畝氮素3kg、氧化鉀3kg的量追肥，所用肥料品種亦為尿素和氯化鉀。水稻收穫後取0-20cm土壤風乾後過20目篩測定其有效cd含量，從其中取100克左右土壤過100目篩以測定有機質含量；取水稻稻穀經風乾、去殼後測定稻米中cd含量。試驗結果列於表2中。表2：早稻吸收cd的影響試驗結果項目ck黃腐酸碳酸鈣熟石灰鎘鈍化劑土壤有效cd(mg/kg)2.21.41.81.60.4稻米cd(mg/kg)0.620.350.540.310.12土壤有機質(g/kg)12.612.912.412.312.7表2列出的結果表明，在cd含量中輕度超標的稻田中種植早稻時，如果不施用任何鈍化劑，則土壤有效cd含量變化不大，且稻米cd含量超標嚴重。施用對cd具有鈍化作用的鈍化劑時，稻田土壤的有效cd含量、稻米cd含量均有一定幅度下降，其中以施用本發明的鈍化劑時下降幅度最大僅0.4mg/kg，下降幅度達到83％以上，其他不同鈍化劑處理儘管有所下降，但幅度僅在25％-42％。同時，各處理下稻米cd含量比較，亦僅有施用本發明鈍化劑時其含量符合國家食品質量標準(<0.2mg/kg)，而施用其他幾種物質時均超過國家食品質量標準。試驗實施例3：本發明鎘鈍化劑對不同類型蔬菜吸收cd的影響試驗在土壤全量cd為1.6mg/kg、有效cd含量為1.0mg/kg的第四紀紅壤旱地中，應用田間小區試驗方法，設置ck、施用黃腐酸、施用碳酸鈣、施用熟石灰及施用本發明鎘鈍化劑等5個處理，每個處理均在種植蔬菜前一周按照60kg/畝的量，將上述物質連同基肥一起施入土壤中，各處理的其它管理措施與普通大田相同。不同作物及處理間通過開20cm寬、20cm深的溝分開，各處理均重複3次，隨機區組排列。按照上述試驗處理設計4組試驗，分別種植辣椒、豇豆、小白菜和莧菜。各組試驗待蔬菜收穫後，取0-20cm土壤樣品經風乾後過20目篩，根據《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》所述的標準方法測定有效cd的含量。分別取辣椒、豇豆、小白菜、莧菜等蔬菜的可食部分，用蒸餾水洗淨、濾紙吸乾多餘水分後在溫度70℃下烘乾，根據《土壤農業化學分析方法(中國土壤學會，魯如坤主編)》所述的標準方法測定其中有效cd的含量。上述試驗的相關結果列於表3中。表3：蔬菜吸收cd的影響試驗結果項目ck黃腐酸碳酸鈣熟石灰鎘鈍化劑土壤有效cd0.870.660.800.630.21辣椒cd0.1070.0430.0620.0420.031豇豆cd0.1250.0820.1030.0780.043小白菜cd0.3180.2310.2870.2100.049莧菜cd0.2930.2190.2750.2130.041註：各種蔬菜中cd含量按鮮重計算；土壤有效cd含量為各組試驗測定結果的平均值；上述各項目含量單位均為mg/kg。由表3的結果可以清楚地看出：在鎘含量超標的菜地土壤中種植上述幾種蔬菜時，各處理間在土壤有效鎘含量、蔬菜可食部分含鎘量等方面均存在較大差異。其中，在不添加任何鈍化材料時，土壤有效鎘含量變化幅度較小，所種植的蔬菜全部超過國家食品質量標準(0.05mg/kg)；而添加不同類型鈍化劑時，土壤有效鎘含量較ck均有較大幅度下降，且以施用本發明鈍化劑時下降幅度最大、達到79％，而其他處理則下降幅度在37％以下，同時，作物可食部分鎘含量在施用碳酸鈣時亦全部超過國家食品質量標準，在施用黃腐酸和熟石灰時僅種植辣椒達到國家食品質量標準，而施用本發明鈍化劑時則所有蔬菜的含鎘量均符合國家食品質量標準的要求，即僅該處理下能保證蔬菜安全生產。當前第1頁12