CN106478310A - 一种降低土壤的铅离子活性的肥料 - Google Patents

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CN106478310A CN201611225385.7A CN201611225385A CN106478310A CN 106478310 A CN106478310 A CN 106478310A CN 201611225385 A CN201611225385 A CN 201611225385A CN 106478310 A CN106478310 A CN 106478310A
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唐道文
赵平原
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刘利
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Abstract

本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种降低土壤的铅离子活性的肥料;由以下按重量份计的原料组成:尿素15~20、硝酸钠8~12、硫酸钾15~20、氢氧化钾4~8、碳酸钠9~13、磷酸铵15~20、酒石酸钾10~15、铅处理剂6~9;本肥料营养丰富,氮、磷、钾总养分≥70%,以有效态转变为无效态的转变率为土壤修复的评判指标,本发明对土壤铅金属的转化率达到86.9%以上,以黄豆为例,可增产9.55~14.55%,实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。

Description

一种降低土壤的铅离子活性的肥料
技术领域
本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种降低土壤的铅离子活性的肥料。
背景技术
随着城市化和工业化进程的加速,重金属污染已成为全球关注的环境问题之一,尤其是土壤的重金属污染,因其隐蔽性,不可逆性和积累性的特点,对土壤圈生态***以及人类健康构成巨大的潜在风险,如土壤重金属通过植物吸收作用并经由食物链进入人体最终在人体内积累并严重危害人类健康。此外,土壤重金属会随雨水或污水灌溉迁移到地下水中,造成地下水重金属污染,其中,铅是土壤中常见的重金属污染元素之一,土壤中过量的铅元素对植物生长能产生不利影响,同时它还可以通过植物根系在植物体内积累,并通过食物链进入人体,危害人的身体健康。人体积累的铅过量会导致人体的神经***、造血***、消化***以及生殖***混乱,尤其对儿童的危害最大,因此,近些年土壤铅污染研究已经成为重金属环境污染问题研究的主要方向之一。
自作物开始施用化肥以来,其中含有丰富的N、P、K等营养元素,如磷酸铵、尿素磷酸铵、硝酸磷酸铵、磷酸铵钾等,对作物增产效果显著,但是一些化肥的重金属含量也很高,日积月累下,导致土壤中的中间数严重超标,对土壤的污染日益严重,极大的降低了作物对肥料的吸收利用,降低了肥料的利用率,同时,在重金属污染下种植的作物,存在极大的食用安全性,因此,在高效、快捷发展的当下,研发一种营养丰富,既包含作物生长必须的营养物质外,还能对土壤重金属进行有效的修复的肥料,是目前农业发展的趋势,既能种植出健康、安全性高的作物,同时,还能对土壤进行优良的改性,减少污染,实现丰产和除重金属的双重效益,已经成为目前种植业和肥料业的研究的重点。
本发明为解决上述技术问题,提供了一种降低土壤的铅离子活性的肥料。
具体是通过以下技术方案来实现的:
一种降低土壤的铅离子活性的肥料,由以下按重量份计的原料组成:尿素15~20、硝酸钠8~12、硫酸钾15~20、氢氧化钾4~8、碳酸钠9~13、磷酸铵15~20、酒石酸钾10~15、铅处理剂6~9;
铅处理剂,由以下按重量份计的原料组成:牛奶下脚料25~30、海带粉15~20、果胶18~24、改性草酸10~15、硒提取液6~10。
优选地,由以下按重量份计的原料组成:尿素18、硝酸钠10、硫酸钾18、氢氧化钾6、碳酸钠11、磷酸铵18、酒石酸钾13、铅处理剂8。
进一步,所述的果胶,是将猕猴桃皮、苹果皮、柑橘皮等质量称取后,用浓度为0.25~0.3%、温度为35~40℃的盐水浸泡40~50min,捞出,沸水浸泡8~10min,捣碎,加入乙酸乙酯浸泡5~6h,减压回收乙酸乙酯,加入柠檬酸,55~60℃下恒温浸泡1.5~2h,加入沸石粉,加热至80~85℃,搅拌25~30min,加入0.25~0.3%的氢氧化钠,调节PH值为7~7.5后,加入浓度为75%的乙醇,在8~10℃,搅拌40~50min,过滤,取滤液,将滤渣加入乙醇重复过滤两次,将三次滤液混合,烘干,即得果胶。
进一步,所述的改性草酸,将将蛋氨酸与95%乙醇按1∶5~6的质量比混合,60~65℃下恒温搅拌15~20min,加入总质量的40~45%的草酸,0.05~0.07MPa的压力下,搅拌25~30min,在5~7℃下放置15~18h,减压蒸馏回收乙醇,得残余物,加水搅拌,以5~6℃/min的速度将温度升至75~80℃,加入十二烷基磺酸钠,恒温搅拌25~30min,再以15~20℃的速度将温度降至8~10℃,保存1~1.5h,浓缩,过滤,烘干得改性草酸。
进一步,所述的硒提取液,是将魔芋、荠菜等质量混合后,捣碎8~10min,加入乙酸乙酯浸提3~4h,回收乙酸乙酯,过滤,取滤液,加入盐酸调节PH值为2~3,加入凹凸棒土,60~70℃下搅拌1~1.5h,在500~700r/min的转速下离心25~30min,取上清液,加入1~1.5%的氢氧化钠调节PH值为10~11,过滤取滤液,即可。
进一步,所述的铅处理剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)牛奶下脚料处理:收集牛奶加工中的废料,紫外线照射15~20min,35~40KHz的频率超声处理7~9min,再在800~1000r/min的转速下离心5~7min,取上清液;
(2)制备海带粉:手机新鲜的海带,清水冲洗,加水熬煮2~2.5h,加入浓度为1.2~1.5mol/L的丙酮,浸提25~26h,减压回收丙酮,将残余液浓缩至含水量为20~25%的浸膏,加入浸膏质量的15~20%的沸石粉,拌匀,烘干至含水量为5~6%,粉碎过20~40目筛即可;
(3)拌料:将硒提取液和步骤(1)的牛奶下脚料混合,以10~15℃/h的速度加热至40~45℃,在20~25℃时,加入果胶、改性草酸和步骤(2)的海带粉,减压至0.06~0.08MPa,恒温搅拌40~50min,即可。
进一步,所述的紫外线,其波长为260.8~263.1nm。
进一步,所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其制备方法包括以下步骤:
(1)混料:将尿素、硝酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和酒石酸钾按比例称取后,加热,在频率为200~250次/min的振动筛上振动15~20min,得混合料;
(2)造粒:将磷酸铵加水溶解制成含量为80~85%的溶液,与步骤(1)的混合料混合拌匀,通过造粒机造粒;
(3)二次造粒:将铅处理剂与步骤(2)的颗粒混合,在400~500KHz的频率下超声处理15~20min,通过造粒机进行造粒,即可。
综上所述,本发明的有益效果在于:本肥料营养丰富,含有作物必需的多种大量元素和微量营养元素,氮、磷、钾总养分≥70%,富含多种营养元素,同时,通过铅处理剂的加入,有效地改良了土壤结构,本发明能有效降低土壤中金属离子的活性,改变重金属在土壤中的形态,将土壤中的重金属从有效态变为土壤和/或作物难以吸收的无效态,减少作物对重金属的吸收,从而达到修复土壤重金属污染,降低作物体内重金属含量的目的,以有效态转变为无效态的转变率为土壤修复的评判指标,本发明对土壤铅金属的转化率达到86.9%以上,本发明的肥料不仅重金属修复效果显著,还具有丰富的营养,有效促进作物的生长,以黄豆为例,亩产量相对于对照组,可增产9.55~14.55%,黄豆中的铅含量均已达到国家对黄豆铅含量的要求的标准,≤0.5mg/kg的标准,保证了黄豆的食用安全性,实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。本发明肥料中采用的原料来源广泛,制备方法简单,设备投资较少、成本低,便于规模化推广生产。
其中,由牛奶下脚料、海带粉、果胶、改性草酸和硒提取液制备的铅处理剂,对土壤中的铅元素起到较强的螯合、吸附的消除能力,有效的减少土壤中铅的有效活性形态,减少作物对铅元素的吸收,保证作物的食用安全性,符合目前人们对绿色健康的追求,其中牛奶下脚料中含有大量的蛋白质,能有效的与铅元素形成可溶性化合物,有效的阻碍作物对铅的吸收,减少铅在作物中的富集,海带具有较强的螯合作用,通过沸石粉的吸附作用的强化,高效的与铅元素的活性部分进行螯合,吸附,减少铅的活性形态的含量,保证食用安全,改性草酸进一步加强了草酸本身的螯合作用,有效的螯合土壤中的活性铅,从天然食材中提取的果胶,有效的沉淀铅元素,生成难溶的化合物,减少作物的吸收,通过从食材中提取的硒元素,能与铅元素通过拮抗作用来减少铅在土壤中的可交换态,抑制植物对铅的吸收,将作物中的铅含量降到最低。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种降低土壤的铅离子活性的肥料,由以下按重量份计的原料组成:尿素15kg、硝酸钠8kg、硫酸钾15kg、氢氧化钾4kg、碳酸钠9kg、磷酸铵15kg、酒石酸钾10kg、铅处理剂6kg;
铅处理剂,由以下按重量份计的原料组成:牛奶下脚料25kg、海带粉15kg、果胶18kg、改性草酸10kg、硒提取液6kg。
所述的果胶,是将猕猴桃皮、苹果皮、柑橘皮等质量称取后,用浓度为0.25%、温度为35℃的盐水浸泡40min,捞出,沸水浸泡8min,捣碎,加入乙酸乙酯浸泡5h,减压回收乙酸乙酯,加入柠檬酸,55℃下恒温浸泡1.5h,过滤取滤液,加入沸石粉,加热至80℃,搅拌25min,过滤取滤液,加入0.25%的氢氧化钠,调节PH值为7后,加入浓度为75%的乙醇,在8℃,搅拌40min,过滤,取滤液,将滤渣加入乙醇重复过滤两次,将三次滤渣混合,烘干,即得果胶。
所述的改性草酸,将将蛋氨酸与95%乙醇按1∶5的质量比混合,60℃下恒温搅拌15min,加入总质量的40%的草酸,0.05MPa的压力下,搅拌25min,在5℃下放置15h,减压蒸馏回收乙醇,得残余物,加水搅拌,以5℃的速度将温度升至75℃,加入十二烷基磺酸钠,恒温搅拌25min,再以15℃的速度将温度降至8℃,保存1h,浓缩,过滤,烘干得改性草酸。
所述的硒提取液,是将魔芋、荠菜等质量混合后,捣碎8min,加入乙酸乙酯浸提3h,回收乙酸乙酯,过滤,取滤液,加入盐酸调节PH值为2,加入凹凸棒土,60℃下搅拌1h,在500r/min的转速下离心25min,取上清液,加入1%的氢氧化钠调节PH值为10,过滤取滤液,即可。
所述的铅处理剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)牛奶下脚料处理:收集牛奶加工中的废料,紫外线照射15min,35KHz的频率超声处理7min,再在800r/min的转速下离心5min,取上清液;
(2)制备海带粉:手机新鲜的海带,清水冲洗,加水熬煮2h,加入浓度为1.2mol/L的丙酮,浸提25h,减压回收丙酮,将残余液浓缩至含水量为20~25%的浸膏,加入浸膏质量的15%的沸石粉,拌匀,烘干至含水量为5%,粉碎过20目筛即可;
(3)拌料:将硒提取液和步骤(1)的牛奶下脚料混合,以10℃/h的速度加热至40℃,在20℃时,加入果胶、改性草酸和步骤(2)的海带粉,减压至0.06MPa,恒温搅拌40min,即可。
所述的紫外线,其波长为260.8nm。
所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其制备方法包括以下步骤:
(1)混料:将尿素、硝酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和酒石酸钾按比例称取后,加热,在频率为200次/min的振动筛上振动15min,得混合料;
(2)造粒:将磷酸铵加水溶解制成含量为80%的溶液,与步骤(1)的混合料混合拌匀,通过造粒机造粒;
(3)二次造粒:将铅处理剂与步骤(2)的颗粒混合,在400KHz的频率下超声处理15min,通过造粒机进行造粒,即可。
实施例2
一种降低土壤的铅离子活性的肥料,由以下按重量份计的原料组成:尿素20kg、硝酸钠12kg、硫酸钾20kg、氢氧化钾8kg、碳酸钠13kg、磷酸铵20kg、酒石酸钾15kg、铅处理剂9kg;
铅处理剂,由以下按重量份计的原料组成:牛奶下脚料30kg、海带粉20kg、果胶24kg、改性草酸15kg、硒提取液10kg。
所述的果胶,是将猕猴桃皮、苹果皮、柑橘皮等质量称取后,用浓度为0.3%、温度为40℃的盐水浸泡50min,捞出,沸水浸泡10min,捣碎,加入乙酸乙酯浸泡6h,减压回收乙酸乙酯,加入柠檬酸,60℃下恒温浸泡2h,过滤取滤液,加入沸石粉,加热至85℃,搅拌30min,过滤取滤液,加入0.3%的氢氧化钠,调节PH值为7.5后,加入浓度为75%的乙醇,在10℃,搅拌50min,过滤,取滤液,将滤渣加入乙醇重复过滤两次,将三次滤渣混合,烘干,即得果胶。
所述的改性草酸,将将蛋氨酸与95%乙醇按1∶6的质量比混合,65℃下恒温搅拌20min,加入总质量的40~45%的草酸,0.07MPa的压力下,搅拌30min,在7℃下放置18h,减压蒸馏回收乙醇,得残余物,加水搅拌,以6℃的速度将温度升至80℃,加入十二烷基磺酸钠,恒温搅拌30min,再以20℃的速度将温度降至10℃,保存1.5h,浓缩,过滤,烘干得改性草酸。
所述的硒提取液,是将魔芋、荠菜等质量混合后,捣碎10min,加入乙酸乙酯浸提4h,回收乙酸乙酯,过滤,取滤液,加入盐酸调节PH值为3,加入凹凸棒土,70℃下搅拌1.5h,在700r/min的转速下离心30min,取上清液,加入1.5%的氢氧化钠调节PH值为11,过滤取滤液,即可。
所述的铅处理剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)牛奶下脚料处理:收集牛奶加工中的废料,紫外线照射20min,40KHz的频率超声处理9min,再在1000r/min的转速下离心7min,取上清液;
(2)制备海带粉:手机新鲜的海带,清水冲洗,加水熬煮2.5h,加入浓度为1.5mol/L的丙酮,浸提26h,减压回收丙酮,将残余液浓缩至含水量为25%的浸膏,加入浸膏质量的20%的沸石粉,拌匀,烘干至含水量为6%,粉碎过40目筛即可;
(3)拌料:将硒提取液和步骤(1)的牛奶下脚料混合,以15℃/h的速度加热至45℃,在25℃时,加入果胶、改性草酸和步骤(2)的海带粉,减压至0.08MPa,恒温搅拌50min,即可。
所述的紫外线,其波长为263.1nm。
所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其制备方法包括以下步骤:
(1)混料:将尿素、硝酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和酒石酸钾按比例称取后,加热,在频率为250次/min的振动筛上振动20min,得混合料;
(2)造粒:将磷酸铵加水溶解制成含量为85%的溶液,与步骤(1)的混合料混合拌匀,通过造粒机造粒;
(3)二次造粒:将铅处理剂与步骤(2)的颗粒混合,在500KHz的频率下超声处理20min,通过造粒机进行造粒,即可。
实施例3
一种降低土壤的铅离子活性的肥料,由以下按重量份计的原料组成:尿素18kg、硝酸钠10kg、硫酸钾18kg、氢氧化钾6kg、碳酸钠11kg、磷酸铵18kg、酒石酸钾13kg、铅处理剂8kg;
铅处理剂,由以下按重量份计的原料组成:牛奶下脚料28kg、海带粉18kg、果胶22kg、改性草酸13kg、硒提取液8kg。
所述的果胶,是将猕猴桃皮、苹果皮、柑橘皮等质量称取后,用浓度为0.28%、温度为38℃的盐水浸泡45min,捞出,沸水浸泡9min,捣碎,加入乙酸乙酯浸泡5.5h,减压回收乙酸乙酯,加入柠檬酸,58℃下恒温浸泡1.8h,过滤取滤液,加入沸石粉,加热至83℃,搅拌28min,过滤取滤液,加入0.28%的氢氧化钠,调节PH值为7~7.5后,加入浓度为75%的乙醇,在9℃,搅拌45min,过滤,取滤液,将滤渣加入乙醇重复过滤两次,将三次滤渣混合,烘干,即得果胶。
所述的改性草酸,将将蛋氨酸与95%乙醇按1∶5.5的质量比混合,63℃下恒温搅拌18min,加入总质量的43%的草酸,0.06MPa的压力下,搅拌28min,在6℃下放置17h,减压蒸馏回收乙醇,得残余物,加水搅拌,以5.5℃/min的速度将温度升至78℃,加入十二烷基磺酸钠,恒温搅拌28min,再以18℃的速度将温度降至9℃,保存1.3h,浓缩,过滤,烘干得改性草酸。
所述的硒提取液,是将魔芋、荠菜等质量混合后,捣碎9min,加入乙酸乙酯浸提3.5h,回收乙酸乙酯,过滤,取滤液,加入盐酸调节PH值为2.5,加入凹凸棒土,65℃下搅拌1.3h,在600r/min的转速下离心28min,取上清液,加入1.3%的氢氧化钠调节PH值为10.5,过滤取滤液,即可。
所述的铅处理剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)牛奶下脚料处理:收集牛奶加工中的废料,紫外线照射18min,38KHz的频率超声处理8min,再在900r/min的转速下离心6min,取上清液;
(2)制备海带粉:手机新鲜的海带,清水冲洗,加水熬煮2.3h,加入浓度为1.3mol/L的丙酮,浸提25.5h,减压回收丙酮,将残余液浓缩至含水量为23%的浸膏,加入浸膏质量的18%的沸石粉,拌匀,烘干至含水量为5.5%,粉碎过30目筛即可;
(3)拌料:将硒提取液和步骤(1)的牛奶下脚料混合,以13℃/h的速度加热至43℃,在23℃时,加入果胶、改性草酸和步骤(2)的海带粉,减压至0.07MPa,恒温搅拌45min,即可。
所述的紫外线,其波长为262.5nm。
所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其制备方法包括以下步骤:
(1)混料:将尿素、硝酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和酒石酸钾按比例称取后,加热,在频率为230次/min的振动筛上振动18min,得混合料;
(2)造粒:将磷酸铵加水溶解制成含量为83%的溶液,与步骤(1)的混合料混合拌匀,通过造粒机造粒;
(3)二次造粒:将铅处理剂与步骤(2)的颗粒混合,在450KHz的频率下超声处理18min,通过造粒机进行造粒,即可。
实施例4
一种降低土壤的铅离子活性的肥料,由以下按重量份计的原料组成:尿素15kg、硝酸钠8kg、硫酸钾20kg、氢氧化钾8kg、碳酸钠9kg、磷酸铵20kg、酒石酸钾10kg、铅处理剂6kg;
铅处理剂,由以下按重量份计的原料组成:牛奶下脚料30kg、海带粉20kg、果胶18kg、改性草酸10kg、硒提取液6kg。
所述的果胶,是将猕猴桃皮、苹果皮、柑橘皮等质量称取后,用浓度为0.25%、温度为40℃的盐水浸泡50min,捞出,沸水浸泡8min,捣碎,加入乙酸乙酯浸泡6h,减压回收乙酸乙酯,加入柠檬酸,60℃下恒温浸泡1.5h,过滤取滤液,加入沸石粉,加热至85℃,搅拌25min,过滤取滤液,加入0.25%的氢氧化钠,调节PH值为7后,加入浓度为75%的乙醇,在10℃,搅拌50min,过滤,取滤液,将滤渣加入乙醇重复过滤两次,将三次滤渣混合,烘干,即得果胶。
所述的改性草酸,将将蛋氨酸与95%乙醇按1∶5的质量比混合,65℃下恒温搅拌15min,加入总质量的45%的草酸,0.05MPa的压力下,搅拌30min,在7℃下放置15h,减压蒸馏回收乙醇,得残余物,加水搅拌,以5℃/min的速度将温度升至80℃,加入十二烷基磺酸钠,恒温搅拌25min,再以20℃的速度将温度降至8℃,保存1h,浓缩,过滤,烘干得改性草酸。
所述的硒提取液,是将魔芋、荠菜等质量混合后,捣碎8min,加入乙酸乙酯浸提4h,回收乙酸乙酯,过滤,取滤液,加入盐酸调节PH值为2,加入凹凸棒土,70℃下搅拌1h,在700r/min的转速下离心25min,取上清液,加入1.5%的氢氧化钠调节PH值为11,过滤取滤液,即可。
所述的铅处理剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)牛奶下脚料处理:收集牛奶加工中的废料,紫外线照射15min,40KHz的频率超声处理7min,再在1000r/min的转速下离心5min,取上清液;
(2)制备海带粉:手机新鲜的海带,清水冲洗,加水熬煮2.5h,加入浓度为1.2mol/L的丙酮,浸提26h,减压回收丙酮,将残余液浓缩至含水量为20%的浸膏,加入浸膏质量的15%的沸石粉,拌匀,烘干至含水量为6%,粉碎过20目筛即可;
(3)拌料:将硒提取液和步骤(1)的牛奶下脚料混合,以15℃/h的速度加热至45℃,在20℃时,加入果胶、改性草酸和步骤(2)的海带粉,减压至0.06MPa,恒温搅拌50min,即可。
所述的紫外线,其波长为260.8nm。
所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其制备方法包括以下步骤:
(1)混料:将尿素、硝酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和酒石酸钾按比例称取后,加热,在频率为250次/min的振动筛上振动15min,得混合料;
(2)造粒:将磷酸铵加水溶解制成含量为85%的溶液,与步骤(1)的混合料混合拌匀,通过造粒机造粒;
(3)二次造粒:将铅处理剂与步骤(2)的颗粒混合,在500KHz的频率下超声处理15min,通过造粒机进行造粒,即可。
实施例5
一种降低土壤的铅离子活性的肥料,由以下按重量份计的原料组成:尿素20kg、硝酸钠12kg、硫酸钾15kg、氢氧化钾4kg、碳酸钠13kg、磷酸铵20kg、酒石酸钾10kg、铅处理剂8kg;
铅处理剂,由以下按重量份计的原料组成:牛奶下脚料30kg、海带粉20kg、果胶24kg、改性草酸10kg、硒提取液6kg。
所述的果胶,是将猕猴桃皮、苹果皮、柑橘皮等质量称取后,用浓度为0.25%、温度为40℃的盐水浸泡40min,捞出,沸水浸泡10min,捣碎,加入乙酸乙酯浸泡6h,减压回收乙酸乙酯,加入柠檬酸,60℃下恒温浸泡1.5h,过滤取滤液,加入沸石粉,加热至85℃,搅拌25min,过滤取滤液,加入0.3%的氢氧化钠,调节PH值为7后,加入浓度为75%的乙醇,在8℃,搅拌50min,过滤,取滤液,将滤渣加入乙醇重复过滤两次,将三次滤渣混合,烘干,即得果胶。
所述的改性草酸,将将蛋氨酸与95%乙醇按1∶6的质量比混合,60℃下恒温搅拌15min,加入总质量的45%的草酸,0.05MPa的压力下,搅拌30min,在5℃下放置15h,减压蒸馏回收乙醇,得残余物,加水搅拌,以6℃/min的速度将温度升至75℃,加入十二烷基磺酸钠,恒温搅拌25min,再以20℃的速度将温度降至10℃,保存1h,浓缩,过滤,烘干得改性草酸。
所述的硒提取液,是将魔芋、荠菜等质量混合后,捣碎10min,加入乙酸乙酯浸提3h,回收乙酸乙酯,过滤,取滤液,加入盐酸调节PH值为2,加入凹凸棒土,70℃下搅拌1h,在700r/min的转速下离心30min,取上清液,加入1.5%的氢氧化钠调节PH值为10,过滤取滤液,即可。
所述的铅处理剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)牛奶下脚料处理:收集牛奶加工中的废料,紫外线照射20min,40KHz的频率超声处理9min,再在1000r/min的转速下离心7min,取上清液;
(2)制备海带粉:手机新鲜的海带,清水冲洗,加水熬煮2h,加入浓度为1.2mol/L的丙酮,浸提26h,减压回收丙酮,将残余液浓缩至含水量为20%的浸膏,加入浸膏质量的20%的沸石粉,拌匀,烘干至含水量为6%,粉碎过40目筛即可;
(3)拌料:将硒提取液和步骤(1)的牛奶下脚料混合,以15℃/h的速度加热至40℃,在25℃时,加入果胶、改性草酸和步骤(2)的海带粉,减压至0.08MPa,恒温搅拌40min,即可。
所述的紫外线,其波长为262.8nm。
所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其制备方法包括以下步骤:
(1)混料:将尿素、硝酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和酒石酸钾按比例称取后,加热,在频率为200次/min的振动筛上振动15min,得混合料;
(2)造粒:将磷酸铵加水溶解制成含量为85%的溶液,与步骤(1)的混合料混合拌匀,通过造粒机造粒;
(3)二次造粒:将铅处理剂与步骤(2)的颗粒混合,在450KHz的频率下超声处理15min,通过造粒机进行造粒,即可。
实验例
为了进一步说明本发明的应用价值,发明人选取了6块铅污染的黄豆试验田,其中一块在种植黄豆期间使用普通肥料作为对照组,另5块分别使用本发明实施例1~5的肥料作为实验组,种植期间对土壤采样分析,结合黄豆产量进行统计,6块地的铅含量平均值在472.5mg/kg,并对6块地产的黄豆的铅含量进行测定,结果如表1所示:
表1
说明:本发明能有效降低土壤中金属离子的活性,改变重金属在土壤中的形态,将土壤中的重金属从有效态变为土壤和/或作物难以吸收的无效态,减少作物对重金属的吸收,从而达到修复土壤重金属污染,降低作物体内重金属含量的目的,以有效态转变为无效态的转变率为土壤修复的评判指标,本发明对土壤铅金属的转化率达到86.9%以上,本发明的肥料不仅重金属修复效果显著,还具有丰富的营养,有效促进作物的生长,以黄豆为例,亩产量相对于对照组,可增产9.55~14.55%,黄豆中的铅含量均已达到国家对黄豆铅含量的要求的标准,≤0.5mg/kg的标准,保证了黄豆的食用安全性,实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。

Claims (8)

1.一种降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,由以下按重量份计的原料组成:尿素15~20、硝酸钠8~12、硫酸钾15~20、氢氧化钾4~8、碳酸钠9~13、磷酸铵15~20、酒石酸钾10~15、铅处理剂6~9;
铅处理剂,由以下按重量份计的原料组成:牛奶下脚料25~30、海带粉15~20、果胶18~24、改性草酸10~15、硒提取液6~10。
2.如权利要求1所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,由以下按重量份计的原料组成:尿素18、硝酸钠10、硫酸钾18、氢氧化钾6、碳酸钠11、磷酸铵18、酒石酸钾13、铅处理剂8。
3.如权利要求1所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,所述的果胶,是将猕猴桃皮、苹果皮、柑橘皮等质量称取后,用浓度为0.25~0.3%、温度为35~40℃的盐水浸泡40~50min,捞出,沸水浸泡8~10min,捣碎,加入乙酸乙酯浸泡5~6h,减压回收乙酸乙酯,加入柠檬酸,55~60℃下恒温浸泡1.5~2h,加入沸石粉,加热至80~85℃,搅拌25~30min,加入0.25~0.3%的氢氧化钠,调节PH值为7~7.5后,加入浓度为75%的乙醇,在8~10℃,搅拌40~50min,过滤,取滤液,将滤渣加入乙醇重复过滤两次,将三次滤液混合,烘干,即得果胶。
4.如权利要求1所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,所述的改性草酸,将将蛋氨酸与95%乙醇按1∶5~6的质量比混合,60~65℃下恒温搅拌15~20min,加入总质量的40~45%的草酸,0.05~0.07MPa的压力下,搅拌25~30min,在5~7℃下放置15~18h,减压蒸馏回收乙醇,得残余物,加水搅拌,以5~6℃/min的速度将温度升至75~80℃,加入十二烷基磺酸钠,恒温搅拌25~30min,再以15~20℃的速度将温度降至8~10℃,保存1~1.5h,浓缩,过滤,烘干得改性草酸。
5.如权利要求1所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,所述的硒提取液,是将魔芋、荠菜等质量混合后,捣碎8~10min,加入乙酸乙酯浸提3~4h,回收乙酸乙酯,过滤,取滤液,加入盐酸调节PH值为2~3,加入凹凸棒土,60~70℃下搅拌1~1.5h,在500~700r/min的转速下离心25~30min,取上清液,加入1~1.5%的氢氧化钠调节PH值为10~11,过滤取滤液,即可。
6.如权利要求1所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,所述的铅处理剂,其制备方法包括以下步骤:
(1)牛奶下脚料处理:收集牛奶加工中的废料,紫外线照射15~20min,35~40KHz的频率超声处理7~9min,再在800~1000r/min的转速下离心5~7min,取上清液;
(2)制备海带粉:手机新鲜的海带,清水冲洗,加水熬煮2~2.5h,加入浓度为1.2~1.5mol/L的丙酮,浸提25~26h,减压回收丙酮,将残余液浓缩至含水量为20~25%的浸膏,加入浸膏质量的15~20%的沸石粉,拌匀,烘干至含水量为5~6%,粉碎过20~40目筛即可;
(3)拌料:将硒提取液和步骤(1)的牛奶下脚料混合,以10~15℃/h的速度加热至40~45℃,在20~25℃时,加入果胶、改性草酸和步骤(2)的海带粉,减压至0.06~0.08MPa,恒温搅拌40~50min,即可。
7.如权利要求1所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,所述的紫外线,其波长为260.8~263.1nm。
8.如权利要求1所述的降低土壤的铅离子活性的肥料,其特征在于,制备方法包括以下步骤:
(1)混料:将尿素、硝酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和酒石酸钾按比例称取后,加热,在频率为200~250次/min的振动筛上振动15~20min,得混合料;
(2)造粒:将磷酸铵加水溶解制成含量为80~85%的溶液,与步骤(1)的混合料混合拌匀,通过造粒机造粒;
(3)二次造粒:将铅处理剂与步骤(2)的颗粒混合,在400~500KHz的频率下超声处理15~20min,通过造粒机进行造粒,即可。
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