CN113402035A - 一种用于景观/养殖水体的绿色改良剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于景观/养殖水体的绿色改良剂及其制备方法与应用。本发明所述改良剂包括以下组分，以质量份数计数：褐铁矿，深海火山灰，复合微生物菌，高岭土，膨润土、羧甲基纤维素钠，鱼蛋白。所述改良剂的制备方法为：将褐铁矿、深海火山灰、高岭土、膨润土与羧甲基纤维素钠混合粉碎，并加入复合微生物菌搅拌混合，得到预混料；将所得预混料造粒成型，烘干并筛分得到所述绿色改良剂。并将所述改良剂在景观/养殖的水体改良中应用。
Description
技术领域
本发明属于肥料生产的技术领域，尤其是指一种用于景观/养殖水体的绿色改良剂及其制备方法与应用。
背景技术
水体在农业发展中起到至关重要的作用，水体不但可以作为农田、种植地的供水基础，同时水体本身也可以作为水生景观动、植物和养殖动、植物的重要载体。但是，随着城市建设脚步加快，农业用地、用水范围逐渐缩小，水体质量也在不断受到环境变化的影响。按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，五类水主要适用于农业用水区及一般景观要求水域，三类水主要适用于水产养殖区等渔业水域。随着社会发展加速和人口基数不断增长，环境污染问题越来越突出，空气污染、工业排放等问题，使得水体质量很难维持在复合用水标准的基础上，很多原本用作景观、养殖使用的水体，早已达不到三类标准，甚至很多水体的整体水质下降到了劣五类，严重影响了水体的功能性。
水体水质下降，究其原因是受到环境污染，导致水体中的生态环境收到破坏，有害微生物大量滋生，有毒物质大量积累，水体溶氧量大幅下降，水体透光率不断降低，最终导致水体的浑浊、黑臭现象，带来水体中动、植物的大量死亡。
因此，若能够获得一款可以用在景观/养殖水体中新型的改良剂配方，制作成一款以天然物质、微生物为基础的绿色改良剂，将改良剂中的成分直接投加到对象水体中去，巧妙结合到传统的物理或者生物工艺中去，既实现天然有机，不借助化学品以及人工合成技术，同时满足迅速见效且长效、缓释的作用，投放到水体之后，能够恢复水体的生态***，消除浑浊、黑臭现象，对目前景观/养殖水体的生态修复领域将起到重要的推动作用。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中，景观/养殖水体的改良剂：(1)多以化学合成为主，短时间内改良水体水质后，长期来看仍然给水体富营养化造成隐患，同时化学试剂在水生动植物体内富集后，容易造成一部分有毒有害物质的富集。(2)改良剂无法长期有效，仅能短期改善水质，随着水体流失或者一段时间外界环境的变化，需要大量反复投加。为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于景观/养殖水体的绿色改良剂及其制备方法与应用。
一种用于景观/养殖水体的绿色改良剂，所述改良剂包括以下组分，以质量份数计数：褐铁矿60-120份，深海火山灰60-120份，复合微生物菌90-180份，高岭土100-150份，膨润土120-150份，羧甲基纤维素钠100-200份，鱼蛋白50-100份。
在本发明的一个实施例中，所述褐铁矿包括硼元素、钠元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、硒元素、氮元素、磷元素、钾元素、钙元素、镁元素、碘元素、硫元素和碳元素。
在本发明的一个实施例中，所述硼元素0.01-0.025mg/kg、钠元素10-30mg/kg、铁元素350-500mg/kg、锰元素150-550mg/kg、锌元素100-150mg/kg、钼元素3-5mg/kg、铜元素40-80mg/kg、硒元素0.5-0.8mg/kg、氮元素10-50mg/kg、磷元素1000-2000mg/kg、钾元素mg/kg、钙元素mg/kg、镁元素mg/kg、碘元素0.01-0.06mg/kg、硫元素4-5mg/kg和碳元素30-40mg/kg。
在本发明的一个实施例中，所述深海火山灰包括硼元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、氮元素、磷元素、钾元素、钙元素、镁元素、碘元素、硫元素和碳元素。
在本发明的一个实施例中，所述硼元素0.01mg/kg、铁元素40-150mg/kg、锰元素50-150mg/kg、锌元素100-120mg/kg、钼元素0.1-0.2mg/kg、铜元素40-80mg/kg、氮元素0.1-20mg/kg、磷元素400-650mg/kg、钾元素20-50mg/kg、钙元素5-50mg/kg、镁元素10-20mg/kg、碘元素0.02-0.05mg/kg、硫元素0.2-0.25mg/kg和碳元素5-10mg/kg。
在本发明的一个实施例中，所述复合微生物菌由植物乳杆菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌组成。
在本发明的一个实施例中，所述植物乳杆菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌质量比为4-6：1-4：1-4。
一种绿色改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将褐铁矿、深海火山灰、高岭土、膨润土与羧甲基纤维素钠混合粉碎，并加入复合微生物菌搅拌混合，得到预混料；
(2)将步骤(1)中所得预混料造粒成型，烘干并筛分得到所述绿色改良剂。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述筛分的筛网大小为60-80目。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述烘干的温度为40-60℃。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述预混料的形状为球状、圆柱螺旋状或中空蜂窝状。
所述的绿色改良剂在景观/养殖的水体改良中的应用。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的改良剂制作工艺流程依靠物理拌和及挤压成型、干燥脱水(40-60℃)，过程中没有任何化学合成步骤，并且不产生废水、废渣、废气等污染物排放，不造成环境污染。产品可以在水体的任何状态与阶段使用，无需特定时间节点投加，均可以产生效用。配方中的核心要素由优选矿物质、复合微生物以及有机质组成：
(1)配方中优选矿物质中含有的中、微量元素由于是天然积淀的有机岩矿成分开采而来，因此得以迅速融入水体环境之中，被环境生态微生物、动植物所直接利用。硼、锰、锌、钼、铁、硒等元素，在一定的比例调配之后，对于微生物代谢，水生动、植物的生长发育起到非常重要的作用。并且，经过筛选以及配比组合而成的矿物质，其中含有的微量元素种类以及含量均十分丰富，能够适应各种情况的水质需求，补充水体中缺少的微量元素。
(2)配方中含有的微生物菌群，是经过定向筛选的优选菌种，活性高，见效快，进入环境后能够迅速进入对数期大量繁殖，在与有害微生物(致病菌)等的竞争中迅速占据优势，抑制病虫害的生长，例如芽孢杆菌具有解磷、解钾、固氮等生物活性，有利于提高作物产量，菌体产生的抗菌物质能防治多种植物病害。微生物进入环境的同时开始迅速利用周围的物质代谢产生植物生长所需的天然无机盐、有机物、氨基酸、糖类等。
(3)配方中含有的营养有机质，本身含有天然发酵的大量、中量元素，含量丰富并且经过预处理发酵后易于分解吸收，为微生物的迅速生长、代谢以及生态环境中动、植物本身的营养吸收补充养分。
(4)，在核心三类用料的同时，改良剂配方在辅助材料的选择上，也沿用了市场上比较受欢迎的细小无机物颗粒，高岭土和膨润土，这些无机材料，取自天然环境，具有良好的生物亲和性，又具备一定的粘合度，同时还能够提供大量的孔隙度，成为改良剂产品的最佳伴侣。
本发明制备得到改良剂属于天然有机产品，性状温和，pH值约为6-8，具备水体微生物以及动、植生长所需的全部大量、中量和微量元素，且微量元素占比高于普通用于水体的改良剂，见效快，最短见效周期1周，功效持久，单次投加后营养成分缓慢释放最长可达3个月：
(1)改良剂见效快，投放使用1周后可开始改善水体状况，在一部分实施案例中，在农业活动的中间或成果环节投入使用的改良剂，成功使得景观/养殖水体环境最短1个月得到显著改善。因此，可实现在景观/水体养殖活动的任何阶段即刻投入使用，并产生效果。
(2)改良剂系列产品同时又具备长效缓释作用。改良剂配方中含有的辅助材料颗粒(高岭土、膨润土、羧甲基纤维素钠等)提供了一定的粘合性以及内部的多孔孔隙空间，增加其他矿物等成分的缓慢释放，长期有效，水体中时效性最长可达3年。在一部分实施案例中，在水体使用3年后，使用了本公司景观/养殖水体改良产品的水域，其活跃微生物菌群总数，明显高于相邻对照用地，并且微量元素的种类含量也更加丰富，水体始终保持较强的自净能力。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明测试例1中人工湖投加改良剂前后的对比图，其中，1是改良前人工湖水体情况图，2是改良后人工湖水体情况图。
图2-图3是本发明测试例1中改良前水体检测结果报告图。
图4-图5是本发明测试例1中改良后水体检测结果报告图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1景观(含景观动物)水体改良剂的制备
褐铁矿80份，深海火山灰100份，复合微生物菌剂180份，高岭土120份，膨润土120份，羧甲基纤维素钠150份，鱼蛋白80份。其中复合微生物菌剂中植物乳杆菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌(60份：60份：60份)。
(1)将褐铁矿、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便使用粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，并混匀得到混合料；
(2)将步骤(1)中所得混合料成型，颗粒大小控制在20-30mm的球状固体。在60℃低温干燥，最后称重包装得到改良剂。
其中褐铁矿成分：硼0.01mg/kg、钠20mg/kg、铁500mg/kg、锰550mg/kg、锌150mg/kg、钼3.0mg/kg、铜50mg/kg、碘化物0.05mg/kg、硒0.6mg/kg、氮10mg/kg、磷1500mg/kg、硫化物5mg/kg、钾20mg/kg、钙50mg/kg、10mg/kg镁、有机碳30mg/kg。
深海火山灰成分：硼0.01mg/kg、铁50mg/kg、锰50mg/kg、锌100mg/kg、钼0.2mg/kg、铜50mg/kg、碘化物0.05mg/kg、氮0.1mg/kg、磷650mg/kg、硫化物0.2mg/kg、钾20mg/kg、钙5mg/kg、镁20mg/kg、碳元素5mg/kg。
实施例2养殖(水生植物)水体改良剂的制备
褐铁矿75份，深海火山灰90份，复合微生物菌150份，高岭土150份，膨润土120份、羧甲基纤维素钠120份，鱼蛋白80份。其中复合微生物菌剂中植物乳杆菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌(60份：45份：45份)。
(1)将褐铁矿、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便使用粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，并混匀得到混合料；
(2)将步骤(1)中所得混合料成型，颗粒大小控制在4-8mm，在70℃的范围内低温干燥，最后称重包装得到改良剂。
其中褐铁矿主要成分：硼元素0.02mg/kg、钠元素30mg/kg、铁元素350mg/kg、锰元素400mg/kg、锌元素110mg/kg、钼元素5mg/kg、铜元素80mg/kg、碘元素0.06mg/kg、硒元素0.8mg/kg、氮元素25mg/kg、磷元素2000mg/kg、硫元素4mg/kg、钾元素40mg/kg、钙元素45mg/kg、镁元素15mg/kg、碳元素40mg/kg。
深海火山灰成分：硼元素0.01mg/kg、铁元素150mg/kg、锰元素150mg/kg、锌元素100mg/kg、钼元素0.15mg/kg、铜元素50mg/kg、碘元素0.05mg/kg、氮元素20mg/kg、磷元素500mg/kg、硫元素0.2mg/kg、钾元素20mg/kg、钙元素8mg/kg、镁元素15mg/kg、碳元素5mg/kg。
实施例3养殖(水生动物)水体用改良剂的制备
褐铁矿80份，深海火山灰100份，复合微生物菌120份，高岭土150份，膨润土100份、羧甲基纤维素钠180份，鱼蛋白60份。其中复合微生物菌剂中植物乳杆菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌(60份：30份：30份)。
(1)将褐铁矿、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便使用粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，并混匀得到混合料；
(2)将步骤(1)中所得混合料成型，颗粒大小控制在4-8mm和20-30mm，在80℃的范围内低温干燥，最后以1：1比例称重包装得到改良剂。
其中褐铁矿成分：硼元素0.025mg/kg、钠元素30mg/kg、铁元素400mg/kg、锰元素450mg/kg、锌元素100mg/kg、钼元素5mg/kg、铜元素50mg/kg、碘元素0.03mg/kg、硒元素0.5mg/kg、氮元素40mg/kg、磷元素1000mg/kg、硫元素5mg/kg、钾元素80mg/kg、钙元素50mg/kg、镁元素12mg/kg、碳元素30mg/kg。
深海火山灰成分：硼元素0.01mg/kg、铁元素40mg/kg、锰元素60mg/kg、锌元素120mg/kg、钼元素0.1mg/kg、铜元素40mg/kg、碘元素0.02mg/kg、氮元素10mg/kg、磷元素400mg/kg、硫元素0.25mg/kg、钾元素50mg/kg、钙元素15mg/kg、镁元素15mg/kg、碳元素10mg/kg。
实施例4农村河道黑臭水体用改良剂
褐铁矿60份，深海火山灰60份，复合微生物菌150份，高岭土150份，膨润土200份、羧甲基纤维素钠150份，鱼蛋白50份。其中复合微生物菌剂中植物乳杆菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌(50份：50份：50份)。
(1)将褐铁矿、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便使用粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，并混匀得到混合料；
(2)将步骤(1)中所得混合料成型，颗粒大小控制在4-8mm和20-30mm，在80℃的范围内低温干燥，最后以1：1比例称重包装得到改良剂。
其中褐铁矿成分：硼元素0.02mg/kg、钠元素10mg/kg、铁元素350mg/kg、锰元素150mg/kg、锌元素100mg/kg、钼元素5mg/kg、铜元素40mg/kg、碘元素0.01mg/kg、硒元素0.5mg/kg、氮元素50mg/kg、磷元素1000mg/kg、硫元素5mg/kg、钾元素80mg/kg、钙元素50mg/kg、镁元素10mg/kg、碳元素30mg/kg。
深海火山灰成分：硼元素0.01mg/kg、铁元素50mg/kg、锰元素50mg/kg、锌元素120mg/kg、钼元素0.1mg/kg、铜元素80mg/kg、碘元素0.02mg/kg、氮元素10mg/kg、磷元素500mg/kg、硫元素0.2mg/kg、钾元素40mg/kg、钙元素5mg/kg、镁元素10mg/kg、碳元素10mg/kg。
测试例1
将实施例1中制备得到的水体改良剂应用于合作大学校园内人工湖的景观水体，景观湖内养殖有观赏锦鲤约100尾，湖水面积5200平方，平均水深1.2米，共6000立方米水量。水体在未治理前呈现富营养化现象，水质混浊，水体能见度在10厘米，经具CMA资质认证的第三方检测机构检测，湖水水质在地表水分类中呈4-5类水质，高度富营养化，水体中已生长大量藻类，溶解氧含量小于8.0。
根据水体实际情况，按需投加水体改良剂，通过向水体中补充含有大量矿物质、复合微生物菌群及生物亲和性较强的有机质的水体改良剂，改善水体的生态***，增强有益微生物的活力和数量，加快正向代谢，抑制有害微生物、藻类的生长，提高水体溶氧量，降低水体污染物总量，在短时间内恢复水体自净能力。在改善水体环境的同时，改良剂被水体中的养殖景观鱼摄入体内，改良剂中含有的微量元素、有机质和优选微生物菌群，可以迅速改善鱼群的肠道***，助理鱼类代谢活动，减少病害现象，提高鱼类单体的抵抗力，增强景观鱼群的活力。
本次改良的对照组为水体改良前与水体改良后的同一水域水质情况进行对比，对比依据分为：(1)景观水体视觉感官；(2)水质第三方检测。
关于改良剂的投加：
按照水域体积的1％投加改良剂，由于湖面相对平静，且没有源头活水，不存在水体流向。因此不采取在上游投加改良剂的方法，改为将湖面视为椭圆形整体，均分9块区域并按用量将改良剂称重分批次。分组3组自西向东，自南向北，同时向水面均匀抛洒改良剂。
关于样品的采集：
水体经过近2个月的改良处置，水质从第三方检测指标及视觉感官透明度两方面都有了显著的改善，在三次施工后水体再次进行了检测，检测结果如下表:
实验结果与分析：
根据第三方检测报告的数据分析(结果见图2-5)，本次处置使用水体改良剂后结论如下：
1、改良水体的pH更加接近中性，原本接近8.0，不利于水体中微生物的生长，并且抑制害藻类的生长。
2、改良水体溶解氧提升12.6％，升至8.9，溶氧环境对有益微生物、水生动植物环境友好。
3、改良水体整体水质达到地表水1类水体标准，COD、BOD5、总磷、氨氮去除率在30％至56％不等，整体水质恢复趋势已满足地表水1类水质指标，远离富营养化。
4、改良水体中悬浮物去除率接近70％，水体透可视度达到60厘米，景观鱼类状态良好，活力高。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种用于景观/养殖水体的绿色改良剂，其特征在于，所述改良剂包括以下组分，以质量份数计数：褐铁矿60-120份，深海火山灰60-120份，复合微生物菌90-180份，高岭土100-150份，膨润土120-150份，羧甲基纤维素钠100-200份，鱼蛋白50-100份。
2.根据权利要求1所述的用于景观/养殖水体的绿色改良剂，其特征在于，所述褐铁矿包括硼元素、钠元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、硒元素、氮元素、磷元素、钾元素、钙元素、镁元素、碘元素、硫元素和碳元素。
3.根据权利要求1所述的用于景观/养殖水体的绿色改良剂，其特征在于，所述深海火山灰包括硼元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、氮元素、磷元素、钾元素、钙元素、镁元素、碘元素、硫元素和碳元素。
4.根据权利要求1所述的用于景观/养殖水体的绿色改良剂，其特征在于，所述复合微生物菌由植物乳杆菌、酿酒酵母菌与枯草芽孢杆菌组成。
5.根据权利要求4所述的用于景观/养殖水体的绿色改良剂，其特征在于，所述植物乳杆菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌的质量比为4-6：1-4：1-4。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的绿色改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将褐铁矿、深海火山灰、高岭土、膨润土与羧甲基纤维素钠混合粉碎，并加入复合微生物菌搅拌混合，得到预混料；
(2)将步骤(1)中所得预混料造粒成型，烘干并筛分得到所述绿色改良剂。
7.根据权利要求6所述的绿色改良剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述筛分的筛网大小为60-80目。
8.根据权利要求6所述的绿色改良剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烘干的温度为40-60℃。
9.根据权利要求6所述的绿色改良剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预混料的形状为球状、圆柱螺旋状或中空蜂窝状。
10.如权利要求1-5中任一项所述的绿色改良剂在景观/养殖的水体改良中的应用。
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