本發(fā)明涉及環(huán)保，更具體的涉及一種重度砷污染水稻土壤改良劑、處理方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、砷是一種在自然環(huán)境中普遍存在的準(zhǔn)金屬元素，廣泛分布于大氣、水體、土壤和沉積物中，可通過(guò)水體、大氣和食物鏈等傳播途徑進(jìn)入人體，高含量的砷累積會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害，導(dǎo)致身體多個(gè)部位的癌變，因此，砷污染的治理迫在眉睫。

2、目前對(duì)砷的利用已涉及到醫(yī)藥學(xué)、農(nóng)業(yè)、冶金工業(yè)、電信技術(shù)及其它的學(xué)科部門(mén)。由此砷礦藏得到了大規(guī)模的開(kāi)發(fā)，與此同時(shí)，鉛鋅銅金錫礦以及稀土礦中往往伴生有大量的砷礦，而這些礦藏的開(kāi)發(fā)則會(huì)帶來(lái)大量的砷元素進(jìn)入土壤。據(jù)悉淹水土壤中的砷主要以asⅴ和asⅲ兩種無(wú)機(jī)價(jià)態(tài)形式存在，其中后者毒性大約為前者的100倍；與其他谷類(lèi)作物相比，水稻具有很強(qiáng)的吸收as的能力。而暴露于砷會(huì)減少種子發(fā)芽，增加氧化損傷，阻礙光合作用，并降低植物的谷物產(chǎn)量；據(jù)悉，目前最常用有效的土壤砷污染修復(fù)技術(shù)是固化穩(wěn)定化技術(shù)，而固化穩(wěn)定化技術(shù)中改良劑的選擇非常重要。

3、生物炭具有較大的孔隙度、比表面積以及較強(qiáng)的吸附能力等優(yōu)點(diǎn)，生物炭作為一種改良劑在環(huán)境污染修復(fù)、土壤改良方面應(yīng)用廣泛。但實(shí)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)生物炭降低水稻土中砷的生物有效性效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種重度砷污染水稻土壤改良劑、處理方法及其應(yīng)用，用以提高生物炭對(duì)水稻土中砷的生物有效性的降低效率。

2、本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明第一方面提供一種重度砷污染水稻土壤改良劑，所述改良劑由生物炭和硝酸鉀組成。

4、所述生物炭和硝酸鉀的質(zhì)量比為1～1.4：2～2.6。

5、優(yōu)選的，所述生物炭和硝酸鉀的質(zhì)量比為1：2。

6、優(yōu)選的，所述生物炭為水稻秸稈生物炭。

7、本發(fā)明第二方面提供一種重度砷污染水稻土壤處理方法，包括：將所述重度砷污染水稻土壤改良劑加入重度砷污染水稻土壤中。

8、所述重度砷污染水稻土壤改良劑與重度砷污染水稻土壤的質(zhì)量比為3～4：40。

9、優(yōu)選的，所述重度砷污染水稻土壤改良劑與重度砷污染水稻土壤的質(zhì)量比為3.6：40。

10、所述重度砷污染水稻土壤改良劑在改良重度砷污染水稻土壤中應(yīng)用。

11、所述重度砷污染水稻土壤改良劑用于降低土壤ph值，提高土壤氧化還原電位、電導(dǎo)率、土壤有機(jī)質(zhì)和溶解性有機(jī)碳含量中的一種或多種。

12、所述重度砷污染水稻土壤改良劑用于提升具有砷抗性和氧化asⅲ為asⅴ的功能微生物的相對(duì)豐富度。

13、優(yōu)選的，所述功能微生物為溶桿菌屬、芽孢桿菌屬、藤黃單胞菌屬及節(jié)桿菌屬。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下有益效果：

15、本發(fā)明對(duì)污染水稻土同時(shí)施用生物炭和硝酸鉀，發(fā)現(xiàn)生物炭和硝酸鉀間具有明顯協(xié)同效應(yīng)，提高了對(duì)砷的鈍化效果。并且生物炭和硝酸鉀處理均降低了有效態(tài)砷中asⅲ的占比，使有效態(tài)砷中的asⅲ均全部轉(zhuǎn)化為asⅴ，降低水稻土中砷的生物有效性。

16、本發(fā)明生物炭和硝酸鉀的施加顯著提高了土壤氧化還原點(diǎn)位eh、電導(dǎo)率ec、土壤有機(jī)質(zhì)som、溶解性有機(jī)碳doc和no3--n含量；顯著降低了土壤ph值、hcl提取態(tài)feii和nh4+-n含量，有利于降低土壤中砷的有效性。

17、本發(fā)明生物炭和硝酸鉀的協(xié)同施入直接或間接促進(jìn)具有砷抗性和氧化asⅲ為asⅴ的功能微生物，例如溶桿菌屬lysobacter、類(lèi)芽孢桿菌paenibacillus、芽孢桿菌屬bacillus、藤黃單胞菌屬luteimonas及節(jié)桿菌屬arthrobacter等菌株的增殖，從而對(duì)砷的吸附固定具有促進(jìn)作用。在固定厭氧水稻土中砷的同時(shí)還提升了土壤的養(yǎng)分循環(huán)功能，對(duì)于砷污染土壤修復(fù)協(xié)同土壤地力提升具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種重度砷污染水稻土壤改良劑，其特征在于，所述改良劑由生物炭和硝酸鉀組成；

2.如權(quán)利要求1所述重度砷污染水稻土壤改良劑，其特征在于，所述生物炭和硝酸鉀的質(zhì)量比為1：2。

3.如權(quán)利要求1所述重度砷污染水稻土壤改良劑，其特征在于，所述生物炭為水稻秸稈生物炭。

4.一種重度砷污染水稻土壤處理方法，其特征在于，包括：將權(quán)利要求1所述重度砷污染水稻土壤改良劑加入重度砷污染水稻土壤中；

5.如權(quán)利要求4所述重度砷污染水稻土壤處理方法，其特征在于，所述重度砷污染水稻土壤改良劑與重度砷污染水稻土壤的質(zhì)量比為3.6：40。

6.如權(quán)利要求1所述重度砷污染水稻土壤改良劑在改良重度砷污染水稻土壤中的應(yīng)用。

7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述重度砷污染水稻土壤改良劑用于降低土壤ph值，提高土壤氧化還原電位、電導(dǎo)率、土壤有機(jī)質(zhì)和溶解性有機(jī)碳含量中的一種或多種。

8.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述重度砷污染水稻土壤改良劑用于提升具有砷抗性和氧化asⅲ為asⅴ的功能微生物的相對(duì)豐富度。

9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述功能微生物為溶桿菌屬、芽孢桿菌屬、藤黃單胞菌屬及節(jié)桿菌屬。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種重度砷污染水稻土壤改良劑、處理方法及其應(yīng)用，涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。所述改良劑由生物炭和硝酸鉀組成；述生物炭和硝酸鉀的質(zhì)量比為1～1.4：2～2.6。本發(fā)明在固定厭氧水稻土中砷的同時(shí)還提升了土壤的養(yǎng)分循環(huán)功能，對(duì)于砷污染土壤修復(fù)協(xié)同土壤地力提升具有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：張建,賈文利,周玉,李文方
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6