CN109095984A - 用于治理复合污染土壤的土壤修复剂及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤治理技术领域，公开了一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂及制备方法和应用。为以下重量份原料组配而成：双氰胺100‑300、芸苔素内酯200‑500、复硝酚钾70‑110、氟乐灵60‑100、碳酸氢钠100‑150、磷酸二铵100‑300、四丙基氯化铵100‑400，可以治理复合污染，治理重金属、酸性土壤、盐碱地等，恢复土壤肥力，土壤疏松透气，减弱污染物对植物的影响，利于植物生长。

Description

用于治理复合污染土壤的土壤修复剂及制备方法和应用

技术领域

本发明属于土壤治理技术领域，具体涉及用于治理复合污染土壤的土壤修复剂及制备方法和应用。

背景技术

今年来的土壤调查得知，我国耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。由于农田重金属污染具有形成的复杂性、长期的累积性、发生的隐蔽性、毒性的缓效性、诊断的特殊性和恢复的长期性，导致重金属污染已经成为人体健康的“隐形杀手”。从整体而言，以镉-铜、砷-镉-铅、铅-镉-锌等为主的多种重金属元素复合污染，代表了我国主要的农田土壤重金属污染类型。

农田重金属污染工程治理技术主要包括客土法、翻耕混匀法、去表土法、表层洁净土壤覆盖法等，但是该方法涉及工程量大、费用高，只适宜用于小面积的、污染严重的土壤修复；对于大面积农田重金属污染修复，采用此方法不仅需要大量的人力、物力，导致成本升高，而且容易引起农田肥力减弱，耕层破坏。农艺调控措施主要指采取农艺方法，如水分管理、施肥调控、低累积品种替换、调节土壤pH值、调整种植结构等措施来控制农田重金属污染，直接或间接达到修复农田重金属污染的目的。但是该方法的缺点是修复效果有限，仅适应于农田重金属轻微和轻度污染的修复。其中，种植结构调整有可能带来农民难以接受的现象，并且会影响粮食质量安全。植物修复技术主要是筛选超富集重金属植物、耐受重金属植物在受污染的土地中种植，但是超积累植物通常矮小，生物量低，生长缓慢，修复效率低，不易于机械化作业，植物无害化处理难度大。此外，受不同地区气候等自然条件不同的影响，超积累植物在不同地区生长也受到影响。一般超富集植物修复中度污染，如镉、砷污染，农田至少需要十年以上，甚至长达几十年至上百年；对重金属轻度污染土壤，一般不易采用植物修复技术。植物修复技术比较适应于高重金属污染土壤，但随着修复年限的增加，修复效率也会逐渐下降，影响修复治理的效果，并且会增加治理费用。

复合污染的土壤难以治理，耗费时间长且难以彻底治理。即便是治理后，其残余污染物也对土壤肥力有影响，其上生长的作物往往植株细小，生长缓慢，叶面易卷曲、病班，作物易倒伏、茎秆断裂、果实易脱落，甚至造成作物死亡，降低产量，严重降低经济效益。现有土壤修复剂存在诸多缺陷，一方面，现有土壤改良剂有效成分单一，易造成土壤板结，不利于农作物根系发育、成长；另一方面，现有土壤改良剂生产成过本高，不适合广泛施用。

发明内容

为解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂及制备方法和应用,可以修复复合污染，恢复土壤肥力，土壤疏松透气，减弱污染物对植物的影响，利于植物生长。

本发明所采取的技术方案是：该土壤治理剂为以下重量份原料组配而成：双氰胺100-300、芸苔素内酯200-500、复硝酚钾70-110、氟乐灵60-100、碳酸氢钠100-150、磷酸二铵100-300、四丙基氯化铵100-400。

较好的，该土壤治理剂为以下重量份原料组配而成：双氰胺200、芸苔素内酯300、复硝酚钾90、碳酸氢钠120、磷酸二铵150、四丙基氯化铵300。

较好的，该土壤治理剂为以下重量份原料组配而成：双氰胺100、复硝酚钾100、氟乐灵80、碳酸氢钠150、磷酸二铵200、四丙基氯化铵400。

较好的，该土壤治理剂为以下重量份原料组配而成：双氰胺300、芸苔素内酯500、复硝酚钾110、氟乐灵100、碳酸氢钠150、磷酸二铵300、四丙基氯化铵400。

本发明土壤治理剂采用传统制配方法，即按照一定重量份原料混合，先加入双氰胺、芸苔素内酯、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌5-15分钟：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌3-10分钟，搅拌均匀，既得成品。制配1吨本发明土壤治理剂，用电量不足0.5千瓦时，降低制作成本，用量为每亩50-100千克。

本发明采用上述原料制配的土壤治理剂，其成分中的双氰胺，英文名称为:Dicyandiamide，CAS号:461-58-5，分子式:C2H4N4，可以用于制备化肥，双氰胺复合肥料可控制硝化菌的活动，使氮肥在土壤中的转化速度得到调节，减少氮的损失,抑制植物对铅镉的吸收。磷酸氢二铵是一种无机化合物，无色透明单斜晶体或白色粉末，是高效肥料。四丙基氯化铵抑制作物细胞壁伸长，加厚细胞壁，促使植株茎秆粗壮；其和双氰胺合用促进植物矮化，加快生长成熟，大量聚集在植物根部隔离重金属，抑制对砷镉铅锌的吸收，避免植物吸收重金属。芸苔素内酯能促进根系生长，增强根系附着力，防止作物徒长倒伏。

采用上述技术方案制配的土壤治理剂，可以修复复合污染，恢复土壤肥力，土壤疏松透气，减弱污染物对植物的影响，特别是重金属复合污染的影响。促进植株矮化、粗壮，基部节间短，有效防止植株倒伏和发育不良，避免果实发育不均衡、脱落。增强加厚作物细胞壁，促进根系健壮发达，促进茎秆纤维化，防止作物倒伏、断裂，提高产量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明土壤治理剂进行详细说明。

实施例1

该土壤治理剂，采用以下重量份原料制配而成：双氰胺120、芸苔素内酯460、复硝酚钾90、氟乐灵94、碳酸氢钠120、磷酸二铵118、四丙基氯化铵372。本土壤治理剂的制配方法：先加入双氰胺、芸苔素内酯、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌8分钟；再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌9分钟，搅拌均匀，既得成品。制配1吨本发明土壤治理剂，用电量0.48千瓦时，降低制作成本，用量为每亩55千克。

实施例2

该土壤治理剂，采用以下重量份原料制配而成：双氰胺286、芸苔素内酯270、复硝酚钾105、氟乐灵67、碳酸氢钠145、磷酸二铵285、四丙基氯化铵120。本土壤治理剂的制配方法：先加入双氰胺、芸苔素内酯、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌13分钟：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌4分钟，搅拌均匀，既得成品。制配1吨本发明土壤治理剂，用电量0.45千瓦时，降低制作成本，用量为每亩85千克。

实施例3

该土壤治理剂，采用以下重量份原料制配而成：双氰胺300、芸苔素内酯500、复硝酚钾110、氟乐灵100、碳酸氢钠150、磷酸二铵300、四丙基氯化铵400。本土壤治理剂的制配方法：先加入双氰胺、芸苔素内酯、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌7分钟即混合均匀：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌4分钟即混合均匀，搅拌均匀，既得成品。制配1吨本发明土壤治理剂，用电量0.42千瓦时，降低制作成本，用量为每亩55千克。

本发明做了对照试验

对照例1：采用以下重量份原料制配而成：双氰胺300、芸苔素内酯500、复硝酚钾110、碳酸氢钠150、磷酸二铵300、四丙基氯化铵400。本土壤治理剂的制配方法：先加入双氰胺、芸苔素内酯、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌13分钟时混合均匀：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌8分钟时混合均匀，搅拌均匀，既得成品。制配1吨本发明土壤治理剂，用电量0.82千瓦时，用量为每亩90千克。

对照例2，采用以下重量份原料制配而成：双氰胺300、复硝酚钾110、氟乐灵100、碳酸氢钠150、磷酸二铵300、四丙基氯化铵400。本土壤治理剂的制配方法：先加入双氰胺、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌10分钟时混合均匀：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌7分钟时混合均匀，搅拌均匀，既得成品。制配1吨本发明土壤治理剂，用电量0.96千瓦时，、用量为每亩89千克。

对照例3，采用以下重量份原料制配而成：双氰胺286、芸苔素内酯270、复硝酚钾105、氟乐灵67、碳酸氢钠145、磷酸二铵285、四丙基氯化铵120。本土壤治理剂的制配方法：将所有组分一起加入搅拌机，搅拌17分钟，搅拌均匀，既得成品。

对照例4，采用以下重量份原料制配而成：双氰胺120、芸苔素内酯460、复硝酚钾90、氟乐灵94、碳酸氢钠120、磷酸二铵118、四丙基氯化铵372。本土壤治理剂的制配方法：将所有组分一起加入搅拌机，搅拌17分钟，搅拌均匀，既得成品。

试验例3和对照例1、2相比对，可知本发明具有节约能耗、利于加工的优点。

将试验例1、2和对照例3、4，分别选取50KG，用编织袋包装后，置于28℃、空气湿度70％的环境下15天，测试记录吸湿结团情况。记录最大团粒直径，单位cm。

	对照例1	对照例2	对照例3	实施例4
					吸湿情况	无吸湿结团	无吸湿结团	严重吸湿结团	严重吸湿结团
团粒直径	1.8	2.2	8.7	8.5

表1

由表1可知本发明可以减少吸湿结团的趋势，便于存储。

下面结合试验对本发明土壤治理剂使用效果进行验证。

试验一。高粱试验

试验地位于安徽淮南县试验田和对照田均为重金属污染的酸性土壤，各10亩，高粱品种均为雅津1号甜高粱，对照田每亩施常规肥料100千克，7358株高粱出现倒伏，茎秆断裂，平均亩产秸秆3537公斤，糖锤度平均12％，；试验田施本发明实施例3制配的土壤治理剂60千克，约有2689株高粱出现倒伏，无茎秆断裂，平均亩产秸秆5472公斤，糖锤度22％。

糖锤度简称BX，指甜高粱茎杆汁液中所含的可溶性固形物的百分率。由于可溶固形物的主要成分是糖分，所以锤度高，说明糖分含量也高。

试验二。水稻试验

试验地位于浙江湖州市试验田和对照田，均为重金属污染的盐碱地，各5亩，水稻品种均为天优998，每亩用种0.5公斤，对照田每亩施复合肥和有机肥各50千克，平均每亩水稻出现全株匐倒979株，甚至连根拔起，平均亩产秸秆干重0.56吨；试验田施本发明实施例3制配的土壤治理剂70千克，平均每亩水稻出现全株匐倒446株，无连根拔起现象，平均亩产秸秆干重0.92吨。

试验结果证明，试验本土壤治理剂能有效防止复合污染土壤对植物生长的危害，提高作物在复合污染土壤中的产量。能促进根系生长，增强附着力，防止连根拔起。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂，其特征在于：为以下重量份原料组配而成：双氰胺100-300、芸苔素内酯200-500、复硝酚钾70-110、氟乐灵60-100、碳酸氢钠100-150、磷酸二铵100-300、四丙基氯化铵100-400。

2.如权利要求1所述的一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂，其特征在于由以下重量份原料组配而成:双氰胺200、芸苔素内酯300、复硝酚钾90、碳酸氢钠120、磷酸二铵150、四丙基氯化铵300。

3.如权利要求书1所述的一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂，其特征在于由以下重量份原料组配而成：双氰胺100、复硝酚钾100、氟乐灵80、碳酸氢钠150、磷酸二铵200、四丙基氯化铵400。

4.如权利要求书1所述的一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂，其特征在于由以下重量份原料组配而成：双氰胺300、芸苔素内酯500、复硝酚钾110、氟乐灵100、碳酸氢钠150、磷酸二铵300、四丙基氯化铵400。

5.如权利要求1所述的一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂的制备方法，其特征在于按照一定重量份原料混合，先加入双氰胺、芸苔素内酯、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌5-15分钟：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌3-10分钟，搅拌均匀，封装既得成品。

6.如权利要求1、2所述的一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂的制备方法，其特征在于按照一定重量份原料混合：先加入双氰胺、芸苔素内酯、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌13分钟：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌8分钟，搅拌均匀，封装既得成品。

7.如权利要求1、3所述的一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂的制备方法，其特征在于按照一定重量份原料混合：先加入双氰胺、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌10分钟：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌7分钟，搅拌均匀，封装既得成品。

8.如权利要求1、4所述的一种用于治理复合污染土壤的土壤修复剂的制备方法，其特征在于按照一定重量份原料混合：先加入双氰胺、芸苔素内酯、氟乐灵、碳酸氢钠、磷酸二铵，搅拌7分钟：再加入复硝酚钾、四丙基氯化铵，搅拌4分钟，搅拌均匀，封装既得成品。