本發(fā)明的實(shí)施例涉及土壤重金屬鈍化技術(shù)，具體而言，涉及番石榴葉在降低農(nóng)田土壤重金屬毒性，尤其是鉛鋅礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬毒性中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，土壤重金屬污染問題日益嚴(yán)峻，治理、修復(fù)鈍化土壤中的重金屬污染是人類面臨的一項(xiàng)艱巨任務(wù)，需要尋找出優(yōu)惠且固化治理效果好的鈍化劑來減低治理成本。在2014年開展的全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)中顯示，土壤中多種重金屬污染物的超標(biāo)情況嚴(yán)峻，其中重金屬cr、zn、cd、ni、cu、pb、as污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別為1.1％、0.9％、7.0％、4.8％、2.7％、2.1％、1.6％。從重金屬污染來源看，采礦、選礦和冶煉等工業(yè)活動(dòng)是造成重金屬污染土壤的主要來源之一。廣西地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，從上世紀(jì)80年代開始，有色金屬采選礦企業(yè)紛紛涌現(xiàn)，由于發(fā)展模式粗放，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，企業(yè)環(huán)保意識(shí)薄弱、監(jiān)管不到位等原因，工礦業(yè)廢棄地土壤重金屬污染十分突出，因?yàn)楫?dāng)時(shí)技術(shù)的落后，及環(huán)境保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)采礦、選礦廠排出的廢水廢渣沒有進(jìn)行治理。

通過化學(xué)方法鈍化土壤重金屬，是向土壤中添加鈍化劑，改變土壤重金屬的化學(xué)存在形態(tài)，以降低其重金屬的活性和生物毒性。尋找一種具有使用成本低廉、成果經(jīng)濟(jì)高效、適宜開展大面積污染土壤修復(fù)工作且不影響農(nóng)作物耕作等優(yōu)點(diǎn)鈍化劑是土壤重金屬污染修復(fù)研究中主要關(guān)注和解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種番石榴葉的新用途，即在降低農(nóng)田土壤重金屬毒性，尤其是鉛鋅礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬毒性中的新應(yīng)用。

本發(fā)明的番石榴葉應(yīng)用的方法，包括如下步驟：

預(yù)處理：將番石榴葉晾干至恒重，然后粉碎，接著對(duì)粉碎后的番石榴葉過篩至60目；

投放：將預(yù)處理后的番石榴葉投放到待處理土壤中，混合均勻。

反應(yīng)：番石榴葉在土壤浸出液中反應(yīng)至少16小時(shí)。

番石榴葉為桃金娘科番石榴屬植物番石榴的葉，番石榴葉含有多種類型的化學(xué)成分，目前已經(jīng)報(bào)道的有鞣質(zhì)(圖1)、槲皮素(圖2)、三萜(圖3)、黃酮、多酚類化合物、番石榴酸、多糖、揮發(fā)油、倍半萜、雜萜醛類等。

番石榴葉具有降低土壤重金屬浸出毒性作用，而產(chǎn)生作用的成分主要是番石榴葉富含多種有機(jī)官能團(tuán)的機(jī)質(zhì)，如-cooh、-oh等，溶解后會(huì)引入大量的含氧基團(tuán)在酸性含重金屬的溶液，增加土壤陽(yáng)離子交換量。富含-cooh、-oh基團(tuán)有機(jī)質(zhì)可以通過形成不溶性重金屬-有機(jī)復(fù)合物，土壤中重金屬在溶液中可以與番石榴葉的有機(jī)質(zhì)中羧基(rcooh)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，降低土壤重金屬的水溶態(tài)及可交換態(tài)組分，從而降低重金屬污染物的生物可利用性吸收，降低其土壤重金屬毒性。另一方面。番石榴葉ph值(ph＝5.92)呈弱酸性，番石榴葉吸附了土壤里負(fù)電荷離子，使土壤負(fù)電荷數(shù)減少，從而降低了土壤賦存重金屬離子。

以番石榴有機(jī)質(zhì)羧基為例，降低土壤浸出毒性的機(jī)理包括番石榴葉表面羧基與重金屬生成穩(wěn)定的絡(luò)合物。反應(yīng)方程式用以下公式表示：

m2++rcooh＝rcoom+2h+(m代表金屬如pb、cd等，rcooh代表番石榴葉有機(jī)質(zhì)中羧基成分)

由此可見，番石榴葉子具有降低土壤重金屬浸出毒性作用。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

1)番石榴葉來源廣泛，成本低廉。

2)番石榴葉是綠色環(huán)保物料，不會(huì)對(duì)土壤造成二次污染。

3)番石榴葉可有效降低農(nóng)田土壤重金屬毒性，尤其是鉛鋅礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬毒性，起到鈍化作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或相關(guān)技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明的限制。

圖1是番石榴葉中各鞣質(zhì)成分的結(jié)構(gòu)式。

圖2是番石榴葉中槲皮素的結(jié)構(gòu)式。

圖3是番石榴葉中三萜化合物的結(jié)構(gòu)式。

圖4是產(chǎn)地1番石榴葉去除水田土壤重金屬毒性效果圖。

圖5是產(chǎn)地2番石榴葉去除水田土壤重金屬毒性效果圖。

圖6是產(chǎn)地3番石榴葉去除水田土壤重金屬毒性效果圖。

圖7是桃金娘科桉屬植物葉去除水田土壤重金屬毒性效果圖。

圖8是桃金娘科玫瑰木屬植物葉去除水田土壤重金屬毒性效果圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

取某產(chǎn)地1番石榴葉，在自然條件下晾干至恒重，再將晾干后的番石榴葉子粉碎，對(duì)粉碎后的番石榴葉過篩至60目后制得番石榴葉鈍化劑。

實(shí)施例2：

取某產(chǎn)地2番石榴葉，在自然條件下晾干至恒重，再將晾干后的番石榴葉子粉碎，對(duì)粉碎后的番石榴葉過篩至60目后制得番石榴葉鈍化劑。

實(shí)施例3：

取某產(chǎn)地3番石榴葉，在自然條件下晾干至恒重，再將晾干后的番石榴葉子粉碎，對(duì)粉碎后的番石榴葉過篩至60目后制得番石榴葉鈍化劑。

實(shí)施例4：

取桃金娘科桉屬植物葉(非番石榴葉)，在自然條件下晾干至恒重，再將晾干后的葉子粉碎，對(duì)粉碎后的葉子過篩至60目后制得桃金娘科桉屬植物葉鈍化劑。

實(shí)施例5：

取桃金娘科玫瑰木屬植物葉(非番石榴葉)，在自然條件下晾干至恒重，再將晾干后的番石榴葉子粉碎，對(duì)粉碎后的番石榴葉過篩至60目后制得桃金娘科玫瑰木屬植物葉鈍化劑。

對(duì)實(shí)施例1～5得到的鈍化劑進(jìn)行檢測(cè)：

50ml離心管添加2g受鉛、鋅和鎘等重金屬污染的水田土壤，按照土壤重量比例的0、1％、2％、3％、4％、5％再添加實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的番石榴葉，再向離心管加入40mltclp提取液(ph為2.88±0.05)，200rpm震蕩18h，過0.45μm濾膜，稀釋25倍后測(cè)定提取液中重金屬含量。未添加鈍化劑的土壤作為空白處理，每個(gè)處理重復(fù)3次。

按照《水質(zhì)65種元素的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》hj700-2014測(cè)試方法測(cè)定。

結(jié)果分析：

見圖4，實(shí)施例1的番石榴對(duì)水田土壤鉛、鎘、鋅tclp浸出毒性下降明顯。5％質(zhì)量比，番石榴下降土壤鉛、鎘、鋅毒性濃度去除率最大，分別為65.47％、40.87％、29.32％，毒性降低效果：pb>cd>zn。

見圖5，實(shí)施例2番石榴葉對(duì)鉛、鎘、鋅的tclp浸出毒性變化明顯，5％質(zhì)量比時(shí)鉛、鎘、鋅的毒性濃度下降最大，分別為64.38％、29.67％、23.37％，毒性下降效果：pb>cd>zn。

見圖6，實(shí)施例3番石榴葉對(duì)鋅、鎘、鉛的tclp浸出毒性變化明顯。5％質(zhì)量比時(shí)鉛、鎘、鋅的毒性濃度下降最大，分別為63.93％、34.83％、32.90％。毒性下降效果：pb>cd>zn。

見圖7，實(shí)施例4桃金娘科桉屬非番石榴葉對(duì)鋅、鎘、鉛的tclp浸出毒性變化不明顯。

見圖8，實(shí)施例5桃金娘科玫瑰木屬非番石榴葉對(duì)鋅、鎘、鉛的tclp浸出毒性變化不明顯。

結(jié)果表明，番石榴葉具有降低土壤重金屬浸出毒性作用。

需要指出的是，上述較佳實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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