CN109971487B - 一种具有吸水功能的土壤修复剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种具有吸水功能的土壤修复剂及其制备方法，属于土壤修复技术领域，包括如下重量份数的组分：粉煤灰10~20份、碳酸钙5~10份、玉米秸秆5~10份、羟乙基纤维素接枝N‑异丙基丙烯酰胺20~30份、聚丙烯酸钠5~10份、明胶1~5份、甘油1~3份、丁二酸钠1~2份、助剂5~10份。该修复剂以粉煤灰、秸秆和羟乙基纤维素接枝N‑异丙基丙烯酰胺为主要成分，成本低廉，自然界中可自发降解，不污染环境，在重金属污染治理、土壤改良、固沙抑尘方面，有潜在的应用价值。

Description

一种具有吸水功能的土壤修复剂及其制备方法

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种具有吸水功能的土壤修复剂及其制备方法。

背景技术

目前土壤问题主要表现在以下几个方面：一是土壤的污染问题，化肥农药的不合理使用、污水灌溉、环境污染等是导致土壤污染的主要原因，大量耕地都出现了铜、砷、铅、镉、汞等重金属超标的情况。二是土壤贫瘠化，由于施肥不合理性，导致植物生产所需的营养元素缺失，进而使得种子发芽率降低，作物生长不良。三是土壤沙化，土壤营养物质的流失，加剧了土壤中有机质的减少，破坏了土壤结构，致使土壤沙化。

面对越来越突出的土壤问题，土壤修复刻不容缓，可以从两个方面进行治理。一是利用化学钝化剂与土壤中重金属元素的化学反应和物理吸附作用，改变重金属存在的化学形态和存在形式，降低其释放性，从而抑制重金属的污染。二是添加保水保肥材料，提高土壤的含水率和肥效，同时保持土壤的内部结构，降低土壤沙化。

发明内容

一种具有吸水功能的土壤修复剂，包括如下重量份数的组分：粉煤灰10~20份、碳酸钙5~10份、玉米秸秆5~10份、羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺20~30份、聚丙烯酸钠5~10份、明胶1~5份、甘油1~3份、丁二酸钠1~2份、助剂5~10份。

所述助剂包括氯化镁、氯化钙、硅酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸氢钾中的任意一种或多种的混合。

一种具有吸水功能的土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：

第一步，按比例分别称取粉煤灰、玉米秸秆和羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺，放入粉碎机中粉碎至100~150目，得到细粉；

第二步，将碳酸钙、聚丙烯酸钠、明胶、丁二酸钠、助剂与细粉混合均匀，得到混合料A；

第三步，按重量份比例称取水10~15份，加入甘油，搅拌均匀，再加入混合料A，搅拌均匀，得到混合料B；

第四步，将混合料B通过造粒机造粒，粒径控制在2~5mm，40~50℃干燥，得到最终的成品。

本发明的有益效果如下：

1. 本发明的土壤修复剂含有粉煤灰和玉米秸秆，分别作为无机钝化剂和有机钝化剂，可与土壤中的重金属元素相结合，降低重金属的浸出率，治理土壤重金属污染的效果良好，且成本低廉。

2. 本发明中的羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺是羟乙基纤维素与N-异丙基丙烯酰胺的接枝产物，具有吸水率高、保水性好、吸水快、稳定性好的优点，在自然界中可自发降解，不污染环境。

3. 本发明中的丁二酸钠可以吸附在粉煤灰、碳酸钙、玉米秸秆和羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺的表面，在固定土壤表层结构、抑制粉尘飞扬方面，效果良好。

具体实施方式

实施例1

一种具有吸水功能的土壤修复剂，其由以下重量份比例的各原料组成：粉煤灰10kg，碳酸钙5 kg，玉米秸秆5 kg，羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺20 kg，聚丙烯酸钠5kg，明胶1 kg，甘油1 kg，丁二酸钠1 kg，助剂为亚硫酸氢钾5 kg。

一种具有吸水功能的土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照重量份比例分别称取粉煤灰、玉米秸秆、羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺，放入粉碎机中粉碎至100~150目，得到细粉；

（2）将碳酸钙、聚丙烯酸钠、明胶、丁二酸钠、助剂与细粉混合均匀，得到混合料A；

（3）按照重量份比例加入水10 kg，加入甘油，搅拌均匀，再加入混合料A，得到混合料B；

（4）将混合料B通过造粒机造粒，粒径控制在2~5mm，40~50℃干燥，得到成品。

实施例2

一种具有吸水功能的土壤修复剂，其由以下重量份比例的各原料组成：粉煤灰15kg，碳酸钙8 kg，玉米秸秆8 kg，羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺25 kg，聚丙烯酸钠8kg，明胶2 kg，甘油2 kg，丁二酸钠2 kg，助剂为亚硫酸氢钾8 kg。

一种具有吸水功能的土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照重量份比例分别称取粉煤灰、玉米秸秆、羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺，放入粉碎机中粉碎至100~150目，得到细粉；

（2）将碳酸钙、聚丙烯酸钠、明胶、丁二酸钠、助剂与细粉混合均匀，得到混合料A；

（3）按照重量份比例加入水10 kg，加入甘油，搅拌均匀，再加入混合料A，得到混合料B；

（4）将混合料B通过造粒机造粒，粒径控制在2~5mm，40~50℃干燥，得到成品。

实施例3

一种具有吸水功能的土壤修复剂，其由以下重量份比例的各原料组成：粉煤灰20kg，碳酸钙10 kg，玉米秸秆10 kg，羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺30 kg，聚丙烯酸钠10 kg，明胶5 kg，甘油3 kg，丁二酸钠2 kg，助剂为亚硫酸氢钾10 kg。

一种具有吸水功能的土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照重量份比例分别称取粉煤灰、玉米秸秆、羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺，放入粉碎机中粉碎至100~150目，得到细粉；

（2）将碳酸钙、聚丙烯酸钠、明胶、丁二酸钠、助剂与细粉混合均匀，得到混合料A；

（3）按照重量份比例加入水15 kg，加入甘油，搅拌均匀，再加入混合料A，得到混合料B；

（4）将混合料B通过造粒机造粒，粒径控制在2~5mm，40~50℃干燥，得到成品。

分别测定实施例1、2和3制备的具有吸水功能的土壤修复剂的吸水率和重金属浸出率，结果如下表所示：

由测试结果可知，该土壤修复剂的吸水倍率大于600g/g，土壤中重金属砷、镉、铅的浸出率都低于5%。

Claims (2)

1.一种具有吸水功能的土壤修复剂，其特征在于：由如下重量份数的组分组成：粉煤灰10~20份、碳酸钙5~10份、玉米秸秆5~10份、羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺20~30份、聚丙烯酸钠5~10份、明胶1~5份、甘油1~3份、丁二酸钠1~2份、助剂5~10份；所述助剂包括氯化镁、氯化钙、硅酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸氢钾中的任意一种或多种的混合。

2.一种如权利要求1所述的具有吸水功能的土壤修复剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，按比例分别称取粉煤灰、玉米秸秆和羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺，放入粉碎机中粉碎至100~150目，得到细粉；

第二步，将碳酸钙、聚丙烯酸钠、明胶、丁二酸钠、助剂与细粉混合均匀，得到混合料A；

第三步，按重量份比例称取水10~15份，加入甘油，搅拌均匀，再加入混合料A，搅拌均匀，得到混合料B；

第四步，将混合料B通过造粒机造粒，粒径控制在2~5mm，40~50℃干燥，得到最终的成品。