稻田土壤鎘、鉛、汞、砷、鉻鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范

1DB44/TXXXX—XXXX稻田土壤鎘、鉛、汞、砷、鉻鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了安全利用類(lèi)重金屬污染稻田土壤鈍化調(diào)理的技術(shù)實(shí)施流程、鎘、鉛、汞、砷、鉻污染稻田土壤鈍化調(diào)理技術(shù)、復(fù)合污染鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范的要求。本文件適用于安全利用類(lèi)稻田土壤，不適用于旱地。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB5009.11食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定GB5009.17食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定DB44/T2263.1耕地土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)管控與修復(fù)總則DB44/T2263.2耕地土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)管控與修復(fù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)3術(shù)語(yǔ)和定義DB44/T2263.1和DB44/T2263.2界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1稻田paddyfield種植水稻的水田；其主要特點(diǎn)在于干濕交替、氧化還原反應(yīng)互換頻繁，受水分、氧氣影響強(qiáng)烈，并以厭氧狀態(tài)為主，受施肥等人為活動(dòng)影響強(qiáng)烈。3.2稻田土壤鎘形態(tài)轉(zhuǎn)化transformationofcadmiumspeciesinpaddysoil稻田土壤中的鎘主要以二價(jià)態(tài)存在，其水溶態(tài)主要包括鎘離子游離態(tài)與配體態(tài)，吸附態(tài)包括礦物吸附和有機(jī)質(zhì)吸附，沉淀態(tài)包括氫氧化鎘、硫化鎘或鐵錳共沉淀態(tài)等。其形態(tài)轉(zhuǎn)化受到土壤pH值、氧化還原電位（Eh值）以及鐵、錳、硫等氧化還原轉(zhuǎn)化的影響。3.3稻田土壤砷形態(tài)轉(zhuǎn)化transformationofarsenicspeciesinpaddysoil稻田土壤中砷主要以三價(jià)和五價(jià)態(tài)存在，其水溶態(tài)主要包括砷酸、亞砷酸等陰離子，吸附態(tài)包括礦物吸附和有機(jī)物吸附，沉淀態(tài)包括砷酸鐵或鐵錳沉淀態(tài)等，有機(jī)結(jié)合態(tài)主要是甲基化砷。其形態(tài)和價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化受到土壤pH值、以及鐵、錳、硫、氮等氧化還原轉(zhuǎn)化的影響，主要為微生物化學(xué)耦合過(guò)程。3.4稻田土壤鉛形態(tài)轉(zhuǎn)化transformationofleadspeciesinpaddysoil2DB44/TXXXX—XXXX稻田土壤中的鉛主要以二價(jià)態(tài)存在，其水溶態(tài)主要包括鉛離子與配體態(tài)，吸附態(tài)包括礦物吸附和有機(jī)物吸附，沉淀態(tài)包括氫氧化鉛、硫化鉛或鐵錳共沉淀態(tài)等。其形態(tài)轉(zhuǎn)化受到土壤pH值、以及鐵、錳、硫、氮等氧化還原轉(zhuǎn)化的影響。3.5稻田土壤鉻形態(tài)轉(zhuǎn)化transformationofchromiumspeciesinpaddysoil稻田土壤中鉻主要以三價(jià)和六價(jià)態(tài)存在，其水溶態(tài)主要包括六價(jià)鉻酸離子與配體態(tài)，吸附態(tài)包括礦物吸附和有機(jī)物吸附，沉淀態(tài)包括氫氧化鉻、硫化鎘或鐵錳共沉淀態(tài)等。其形態(tài)和價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化受到土壤pH值、以及鐵、錳、硫、氮等氧化還原轉(zhuǎn)化的影響，還原過(guò)程主要是微生物過(guò)程，氧化過(guò)程受氧氣和錳等氧化劑的影響。3.6稻田土壤汞形態(tài)轉(zhuǎn)化transformationofmercuryspeciesinpaddysoil稻田土壤中的汞主要以二價(jià)和零價(jià)態(tài)存在，水溶態(tài)主要包括汞離子與配體態(tài)，吸附態(tài)包括礦物吸附和有機(jī)物吸附，沉淀態(tài)包括氧化汞、硫化汞或鐵錳共沉淀態(tài)等，有機(jī)結(jié)合態(tài)主要是甲基化汞，氣態(tài)包括零價(jià)汞和甲基化汞。其形態(tài)和價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化受到土壤pH值、以及鐵、錳、硫、氮等氧化還原轉(zhuǎn)化的影響，甲基化微生物影響其甲基化汞轉(zhuǎn)化。3.7稻田土壤鐵形態(tài)ironspeciesinpaddysoil稻田土壤中以氧化物形態(tài)存在的鐵，包括無(wú)定形與結(jié)晶態(tài)的氧化鐵。無(wú)定形氧化鐵通常指無(wú)明顯X射線衍射峰的氧化鐵，如無(wú)定形氫氧化鐵凝膠、水合氧化鐵等；結(jié)晶態(tài)的氧化鐵主要包括針鐵礦、纖鐵礦、赤鐵礦、磁赤鐵礦和磁鐵礦，其中，前四種又叫游離氧化鐵。土壤固定砷的能力主要與土壤中游離氧化鐵和無(wú)定形氧化鐵的含量有關(guān)。3.8稻米無(wú)機(jī)砷inorganicarsenicinricegrain稻米中以三價(jià)、五價(jià)形態(tài)存在的無(wú)機(jī)砷化合物；無(wú)機(jī)砷的毒性明顯大于有機(jī)砷。其含量采用GB5009.11方法測(cè)試。3.9稻米有機(jī)汞organicarsenicinricegrain稻米中以甲基汞等形態(tài)存在的有機(jī)汞化合物；有機(jī)汞的毒性明顯大于無(wú)機(jī)汞。其含量采用GB5009.17方法測(cè)試。3.10土壤有機(jī)質(zhì)soilorganicmatter；SOM存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，包括各種動(dòng)植物的殘?bào)w、微生物體及其分解和合成的各種有機(jī)質(zhì)，以及因火災(zāi)而產(chǎn)生的黑炭（或焦炭）物質(zhì)等。3.11土壤腐殖質(zhì)soilhumus土壤中有機(jī)物存在的主要形式，除未分解和半分解動(dòng)植物殘?bào)w、微生物體及小分子有機(jī)物以外的所有有機(jī)物質(zhì)的總稱(chēng)，為較穩(wěn)定的構(gòu)造復(fù)雜的高分子有機(jī)化合物。3.12土壤總有機(jī)碳soiltotalorganiccarbon,STOC土壤中有機(jī)碳的總量。3.13土壤氧化還原電位soilredoxpotential3汞污染土壤中的氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)在惰性電極（常為鉑電極）上達(dá)到平衡時(shí)的電極電位，是反映土壤氧化還原狀況的重要指標(biāo)，表示符號(hào)為Eh，單位為mV。4技術(shù)實(shí)施流程依據(jù)DB44/T2263.2確認(rèn)的Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)稻田，分析其周邊污染源，確定無(wú)明顯污染源或污染源可控的前提下，實(shí)施重金屬污染稻田土壤鈍化調(diào)理，其工作程序見(jiàn)圖1。工作啟動(dòng)工作啟動(dòng)pH值總有機(jī)質(zhì)陽(yáng)離子代換量氧化還原電位鐵錳含量pH值總有機(jī)質(zhì)陽(yáng)離子代換量氧化還原電位鐵錳含量影響因素鎘污染鉛污染砷污染鉻污染復(fù)合污染鈍化調(diào)理劑選擇鈍化調(diào)理劑選擇施用劑量 影響因素 效果評(píng)估圖1重金屬污染稻田土壤鈍化調(diào)理工作程序5稻田土壤鎘污染鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范5.1鈍化調(diào)理劑選擇選擇原則如下：a)當(dāng)土壤pH值≤5.5時(shí)，宜在翻耕期施用農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑，通過(guò)提高土壤pH值，促進(jìn)稻田土壤鎘形態(tài)轉(zhuǎn)化,降低土壤鎘有效性；b)當(dāng)5.5＜土壤pH值＜6.5時(shí)，宜在翻耕期混施適量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑和腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料等鈍化調(diào)理劑，提高土壤總有機(jī)碳含量和土壤pH值，吸附、共沉淀固定土壤鎘；c)當(dāng)土壤pH值≥6.5時(shí)，宜在翻耕期施用腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料等鈍化調(diào)理劑，提高土壤總有機(jī)碳含量，吸附、共沉淀固定土壤鎘。5.2施用劑量4DB44/TXXXX—XXXX農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3443；生物質(zhì)炭材料鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3041；鐵基材料等鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考產(chǎn)品使用說(shuō)明、NY/T3034和NY/T2271。5.3影響因素主要為施用肥料種類(lèi)，包括氮肥和硫肥的施用。當(dāng)施用銨態(tài)氮肥時(shí)，可加大鈍化調(diào)理劑用量；當(dāng)施用硝態(tài)氮肥和硫酸鹽肥時(shí)，可減少鈍化調(diào)理劑用量。6稻田土壤鉛污染鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范6.1鈍化調(diào)理劑選擇選擇原則如下：a)當(dāng)土壤pH值≤5.5時(shí)，宜在翻耕期施用農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑，通過(guò)提高土壤pH值，促進(jìn)稻田土壤鉛形態(tài)轉(zhuǎn)化,降低土壤鉛有效性；b)當(dāng)5.5＜土壤pH值＜6.5時(shí)，宜在翻耕期混施適量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑和、腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料、磷基材料等鈍化調(diào)理劑，提高土壤pH值，吸附、共沉淀固定土壤鉛；c)當(dāng)土壤pH值≥6.5時(shí)，宜在翻耕期施用腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料、磷基材料等鈍化調(diào)理劑，吸附、共沉淀固定土壤鉛。6.2施用劑量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量具體參考NY/T3443；生物質(zhì)炭材料鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3041；鐵基材料等鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考產(chǎn)品使用說(shuō)明、NY/T3034、和NY/T2271。6.3影響因素主要為施用肥料種類(lèi)，包括氮肥、硫肥、磷肥的施用。當(dāng)施用銨態(tài)氮肥時(shí)，可適當(dāng)加大鈍化調(diào)理劑用量；當(dāng)施用硝態(tài)氮肥、硫酸鹽、磷酸鹽肥時(shí)，可適當(dāng)減少鈍化調(diào)理劑用量。7稻田土壤汞污染鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范7.1鈍化調(diào)理劑選擇選擇原則如下：a)當(dāng)土壤pH值≤5.5時(shí)，宜在翻耕期施用農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑，通過(guò)提高土壤pH值，促進(jìn)稻田土壤汞形態(tài)轉(zhuǎn)化,降低土壤汞有效性；b)當(dāng)5.5＜土壤pH值＜6.5時(shí)，宜在翻耕期混施適量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑和腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料等鈍化調(diào)理劑，提高土壤pH值，吸附、共沉淀固定土壤汞；c)當(dāng)土壤pH值≥6.5時(shí)，宜在翻耕期施用腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料等鈍化調(diào)理劑，吸附、共沉淀固定土壤汞。7.2施用劑量5DB44/TXXXX—XXXX農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3443；生物質(zhì)炭材料鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3041；鐵基材料等鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考產(chǎn)品使用說(shuō)明、NY/T3034和NY/T2271。7.3影響因素主要為施用肥料種類(lèi)，包括硫肥、有機(jī)肥的施用。當(dāng)施用有機(jī)肥時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，可適當(dāng)加大鈍化調(diào)理劑用量，以降低稻米有機(jī)汞累積量；當(dāng)施用硫酸鹽肥時(shí)，可適當(dāng)減少鈍化調(diào)理劑用量。8稻田土壤砷污染鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范8.1鈍化調(diào)理劑選擇宜在翻耕期施用鐵改性生物質(zhì)炭、鐵錳氧化物等鈍化調(diào)理劑，促進(jìn)稻田土壤砷的氧化轉(zhuǎn)化，提高土壤砷的鈍化效率,降低土壤砷活性和稻米砷含量。砷污染稻田土壤不宜施用石灰質(zhì)、腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭等鈍化調(diào)理劑。8.2施用劑量鐵基材料、鐵錳氧化物等鈍化調(diào)理劑的施用劑量參考產(chǎn)品使用說(shuō)明、NY/T3034和NY/T2271。8.3影響因素主要為施用肥料種類(lèi)，包括氮肥、有機(jī)肥的施用。當(dāng)施用有機(jī)肥時(shí)，可適當(dāng)加大氧化劑和鈍化調(diào)理劑用量；當(dāng)施用硝態(tài)氮肥時(shí)，可適當(dāng)減少或者不施加鐵錳氧化物等鈍化調(diào)理劑。可采用硝酸鉀替代硫酸銨或氯化銨等能促砷氧化的養(yǎng)分管理方式。9稻田土壤鉻污染鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范9.1鈍化調(diào)理劑選擇選擇原則如下：a)當(dāng)土壤pH值≤5.5時(shí)，宜在翻耕期施用農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑，通過(guò)提高土壤pH值，促進(jìn)稻田土壤鉻形態(tài)轉(zhuǎn)化,降低土壤鉻有效性；b)當(dāng)5.5＜土壤pH值＜6.5時(shí)，宜在翻耕期混施適量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑、腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料等鈍化調(diào)理劑，提高土壤pH值，吸附、共沉淀固定土壤鉻；c)當(dāng)土壤pH值≥6.5時(shí)，宜在翻耕期施用腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料等鈍化調(diào)理劑，吸附、共沉淀固定土壤鉻；d)針對(duì)六價(jià)鉻污染土壤，需要施加零價(jià)鐵等強(qiáng)還原性鈍化調(diào)理劑。9.2施用劑量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3443；生物質(zhì)炭材料鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3041；鐵基材料等鈍化調(diào)理劑參考產(chǎn)品使用說(shuō)明、NY/T3034和NY/T2271。9.3影響因素主要為施用肥料種類(lèi)。當(dāng)施用銨態(tài)氮肥時(shí)，可適當(dāng)加大鈍化調(diào)理劑用量；當(dāng)施用硝態(tài)氮肥時(shí)，可適當(dāng)減少鈍化調(diào)理劑用量。6DB44/TXXXX—XXXX10復(fù)合污染鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范10.1施用方式施用方式如下：a)針對(duì)鎘、汞、鉛、鉻兩種或兩種以上的復(fù)合污染稻田土壤，當(dāng)土壤pH值≤5.5時(shí)，宜在翻耕期施用農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)酸堿鈍化調(diào)理劑；當(dāng)5.5＜土壤pH值＜6.5時(shí)，宜在翻耕期混施適量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)等酸堿鈍化調(diào)理劑和腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料、磷基材料等鈍化調(diào)理劑；當(dāng)土壤pH值≥6.5時(shí)，宜在翻耕期施用腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵基材料、磷基材料等鈍化調(diào)理劑；b)針對(duì)以砷為主的鎘、汞、鉛復(fù)合污染稻田土壤，宜在翻耕期施用鐵改性生物質(zhì)炭、鐵錳氧化物等鈍化調(diào)理劑，不宜施用農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)、腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭等鈍化調(diào)理劑；c)針對(duì)鉻、砷復(fù)合污染稻田土壤，宜在翻耕期施用鐵改性生物質(zhì)炭等鈍化調(diào)理劑，調(diào)節(jié)稻田土壤鐵形態(tài)，配合施用硝態(tài)氮肥等，不宜施用農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)、腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭、鐵錳氧化物等鈍化調(diào)理劑。10.2施用劑量農(nóng)用石灰質(zhì)物質(zhì)鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3443；生物質(zhì)炭材料鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考NY/T3041；鐵基材料等鈍化調(diào)理劑的使用條件和施用劑量參考產(chǎn)品使用說(shuō)明、NY/T3034和NY/T2271。10.3影響因素主要為施用肥料種類(lèi)，包括氮肥、硫肥、有機(jī)肥、磷肥的施用。根據(jù)不同重金屬的鈍化調(diào)理技術(shù)規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的選擇與劑量調(diào)整。11效果評(píng)估評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)流程參照DB44/T2263.3。以治理單元內(nèi)稻米重金屬含量對(duì)照變化百分比、稻谷產(chǎn)量影響評(píng)價(jià)、土壤重金屬有效態(tài)影響評(píng)