CN113444529A - 一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，涉及土壤调理剂技术领域，所述土壤调理剂的制备原料构成的百分比为：25‑30％的草木灰、4‑6％的钙镁磷肥、4‑6％的生石灰、15‑18％的沸石、2‑4％的羟基磷灰石、20～22％的有机肥、3‑5％的复合藻粉、10‑13％的腐殖酸树脂、5‑8％的纳基改性膨润土、1‑2％的硅酸镁、3‑4％的硫硒化钾、1‑2％的纳米零价铁、2‑3％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％，本发明土壤调理剂对重金属污染农田修复快速、高效、安全，可广泛应用。

Description

一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及土壤调理剂技术领域，具体涉及一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

耕地重金属污染是由于重金属在土壤中过量沉积而引起的土壤污染。污染耕地土壤的重金属主要包括镉、铅等生物毒性显著的元素。主要来自采矿废渣、农药、废水、污泥和大气沉降等。重金属在土壤中的含量增加，导致土壤生产力下降、农产品污染和生态环境破坏等综合环境问题。其中，镉是环境中毒性最强和农田受污染最普遍的重金属之一，土壤中的重金属被植物吸收后，能够在植物体内富集，通过食物链进入人体，危害人类的身体健康。铅也是重要的环境污染物，具有蓄积性、难降解性和隐放性等特点。过量的铅不仅碍植物生长发育，降低产量和质量，还可通过食物链的富集严重损害人的神经、消化免疫和生殖***。食用植物中的铅是人体中铅的重要来源。据研究，在铅污染区，人体摄入的铅50～90％来源于食物，其中绝大部分来源于粮食和菜。

土壤改良剂针对土壤进行修复，降低土壤毒性等方面，应用于耕地土壤改良工作。现有土壤改良剂对重金属污染农田土壤中镉和铅的去除率不高，重金属再次富集后容易再次造成危害，阻碍作物生长。因此，急需一种修复重金属污染耕地的土壤改良剂，解决上述技术问题。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂及其制备方法，解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，所述土壤调理剂的制备原料构成的百分比为：25-30％的草木灰、4-6％的钙镁磷肥、4-6％的生石灰、15-18％的沸石、2-4％的羟基磷灰石、20～22％的有机肥、3-5％的复合藻粉、10-13％的腐殖酸树脂、5-8％的纳基改性膨润土、1-2％的硅酸镁、3-4％的硫硒化钾、1-2％的纳米零价铁、2-3％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％。

进一步的，所述土壤调理剂的制备原料构成的百分比为：25-28％的草木灰、4-5％的钙镁磷肥、5-6％的生石灰、16-18％的沸石、2-3％的羟基磷灰石、21～22％的有机肥、3-4％的复合藻粉、11-13％的腐殖酸树脂、5-7％的纳基改性膨润土，1-2％的硅酸镁、3-4％的硫硒化钾、1-2％的纳米零价铁、2-3％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％。

进一步的，25％的草木灰、4％的钙镁磷肥、5％的生石灰、16％的沸石、2％的羟基磷灰石、21％的有机肥、3％的复合藻粉、12％的腐殖酸树脂、5％的纳基改性膨润土、1％的硅酸镁、3％的硫硒化钾、1％的纳米零价铁、2％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％。

进一步的，所述腐殖酸树脂的制备方法为：将磺化腐植酸钠粉碎，过150目筛，粉碎后的磺化腐植酸钠与酚醛树脂、盐酸按1:2:1的质量比混合，混合均匀后于400℃的温度下交联固化5h，用去离子水洗剂至无色，干燥、研磨、过筛，然后将得到的腐植酸树脂粗品于乙酸钙溶液中浸泡8h，过滤、洗涤、干燥后即得。

进一步的，所述草木灰为玉米秸秆、小麦秸秆、稻草、花生壳中的至少一种燃烧后产生的残余固体物质。

进一步的，所述有机肥为鸡粪、猪粪或者羊粪。

进一步的，所述沸石的粒径在10-50目之间。

进一步的，所述混合藻粉为鼠尾藻、黑藻、狐尾藻混合制得。

一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按照构成百分比称取各原料；

步骤二：将沸石、草木灰、有机肥混匀，得到混合物1，将生石灰、羟基磷灰石、复合藻粉、纳基改性膨润土、硅酸镁、硫硒化钾、纳米零价铁、改性二硫化钼混匀，得到混合物2；

步骤三：将混合物1和混合物2分别净值1h后合并混匀，加入等质量的去离子水，超声分散，得到超声分散处理的混合物。

步骤四：向步骤三中超声分散处理的混合物中加入钙镁磷肥、腐殖酸树脂混合均匀，干燥处理后移至挤压造粒机中挤压造粒，烘干，即可。

进一步的，步骤三中的超声分散的超声波频率为15-20KHz，分散速度为7000r/min，分散时间为1h。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的有益效果为：本发明的土壤调理剂，由草木灰、钙镁磷肥、生石灰、沸石、搭配有羟基磷灰石、有机肥、复合藻粉、腐殖酸树脂、纳基改性膨润土、硅酸镁、硫硒化钾、纳米零价铁、改性二硫化钼，相互协同作用，对重金属污染耕地共同奏效，增大改良剂与土壤的接触面积，最大限度与土壤接触反应，促进与重金属离子发生螯合作用，改善土壤结构，同时增加土壤肥力。本发明土壤调理剂能够有效降低粮田土壤中有效态镉/铅的含量，减少镉/铅污染土壤及作物对有效镉/铅的吸收、富集。本发明各组分协同作用，对重金属镉/铅有高效吸附作用，同时对镉/铅污染粮田土壤的有良好的修复作用，进一步增强钝化效果。本发明土壤调理剂对重金属污染农田修复快速、高效、安全，可广泛应用。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例治理耕地重金属污染的土壤调理剂由以下百分比的原料制成：25％的草木灰、4％的钙镁磷肥、5％的生石灰、16％的沸石、2％的羟基磷灰石、21％的有机肥、3％的复合藻粉、12％的腐殖酸树脂、5％的纳基改性膨润土、1％的硅酸镁、3％的硫硒化钾、1％的纳米零价铁、2％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％；

其中所述腐殖酸树脂的制备方法为：将磺化腐植酸钠粉碎，过150目筛，粉碎后的磺化腐植酸钠与酚醛树脂、盐酸按1:2:1的质量比混合，混合均匀后于400℃的温度下交联固化5h，用去离子水洗剂至无色，干燥、研磨、过筛，然后将得到的腐植酸树脂粗品于乙酸钙溶液中浸泡8h，过滤、洗涤、干燥后即得。

本实施例治理耕地重金属污染的土壤调理剂的制备方法为：

步骤一：按照构成百分比称取各原料；

步骤二：将沸石、草木灰、有机肥混匀，得到混合物1，将生石灰、羟基磷灰石、复合藻粉、纳基改性膨润土、硅酸镁、硫硒化钾、纳米零价铁、改性二硫化钼混匀，得到混合物2；

步骤三：将混合物1和混合物2分别净值1h后合并混匀，加入等质量的去离子水，超声分散，得到超声分散处理的混合物。

步骤四：向步骤三中超声分散处理的混合物中加入钙镁磷肥、腐殖酸树脂混合均匀，干燥处理后移至挤压造粒机中挤压造粒，烘干，即可。

实施例2

本实施例治理耕地重金属污染的土壤调理剂由以下百分比的原料制成：25％的草木灰、5％的钙镁磷肥、4％的生石灰、17％的沸石、2％的羟基磷灰石、20％的有机肥、3％的复合藻粉、12％的腐殖酸树脂、5％的纳基改性膨润土、1％的硅酸镁、3％的硫硒化钾、1％的纳米零价铁、2％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％；

其中所述腐殖酸树脂的制备方法为：将磺化腐植酸钠粉碎，过150目筛，粉碎后的磺化腐植酸钠与酚醛树脂、盐酸按1:2:1的质量比混合，混合均匀后于400℃的温度下交联固化5h，用去离子水洗剂至无色，干燥、研磨、过筛，然后将得到的腐植酸树脂粗品于乙酸钙溶液中浸泡8h，过滤、洗涤、干燥后即得。

本实施例治理耕地重金属污染的土壤调理剂的制备方法为：

步骤一：按照构成百分比称取各原料；

步骤二：将沸石、草木灰、有机肥混匀，得到混合物1，将生石灰、羟基磷灰石、复合藻粉、纳基改性膨润土、硅酸镁、硫硒化钾、纳米零价铁、改性二硫化钼混匀，得到混合物2；

步骤三：将混合物1和混合物2分别净值1h后合并混匀，加入等质量的去离子水，超声分散，得到超声分散处理的混合物。

步骤四：向步骤三中超声分散处理的混合物中加入钙镁磷肥、腐殖酸树脂混合均匀，干燥处理后移至挤压造粒机中挤压造粒，烘干，即可。

实施例3

本实施例治理耕地重金属污染的土壤调理剂由以下百分比的原料制成：25％的草木灰、5％的钙镁磷肥、4％的生石灰、16％的沸石、2％的羟基磷灰石、20％的有机肥、3％的复合藻粉、13％的腐殖酸树脂、5％的纳基改性膨润土、1％的硅酸镁、3％的硫硒化钾、1％的纳米零价铁、2％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％；

其中所述腐殖酸树脂的制备方法为：将磺化腐植酸钠粉碎，过150目筛，粉碎后的磺化腐植酸钠与酚醛树脂、盐酸按1:2:1的质量比混合，混合均匀后于400℃的温度下交联固化5h，用去离子水洗剂至无色，干燥、研磨、过筛，然后将得到的腐植酸树脂粗品于乙酸钙溶液中浸泡8h，过滤、洗涤、干燥后即得。

本实施例治理耕地重金属污染的土壤调理剂的制备方法为：

步骤一：按照构成百分比称取各原料；

步骤二：将沸石、草木灰、有机肥混匀，得到混合物1，将生石灰、羟基磷灰石、复合藻粉、纳基改性膨润土、硅酸镁、硫硒化钾、纳米零价铁、改性二硫化钼混匀，得到混合物2；

步骤三：将混合物1和混合物2分别净值1h后合并混匀，加入等质量的去离子水，超声分散，得到超声分散处理的混合物。

步骤四：向步骤三中超声分散处理的混合物中加入钙镁磷肥、腐殖酸树脂混合均匀，干燥处理后移至挤压造粒机中挤压造粒，烘干，即可。

本发明的有益效果为：本发明的土壤调理剂，由草木灰、钙镁磷肥、生石灰、沸石、搭配有羟基磷灰石、有机肥、复合藻粉、腐殖酸树脂、纳基改性膨润土、硅酸镁、硫硒化钾、纳米零价铁、改性二硫化钼相互协同作用，对重金属污染耕地共同奏效，增大改良剂与土壤的接触面积，最大限度与土壤接触反应，促进与重金属离子发生螯合作用，改善土壤结构，同时增加土壤肥力。本发明土壤调理剂能够有效降低粮田土壤中有效态镉/铅的含量，减少镉/铅污染土壤及作物对有效镉/铅的吸收、富集。本发明各组分协同作用，对重金属镉/铅有高效吸附作用，同时对镉/铅污染粮田土壤的有良好的修复作用，进一步增强钝化效果。本发明土壤调理剂对重金属污染农田修复快速、高效、安全，可广泛应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂的制备原料构成的百分比为：25-30％的草木灰、4-6％的钙镁磷肥、4-6％的生石灰、15-18％的沸石、2-4％的羟基磷灰石、20～22％的有机肥、3-5％的复合藻粉、10-13％的腐殖酸树脂、5-8％的纳基改性膨润土、1-2％的硅酸镁、3-4％的硫硒化钾、1-2％的纳米零价铁、2-3％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂的制备原料构成的百分比为：25-28％的草木灰、4-5％的钙镁磷肥、5-6％的生石灰、16-18％的沸石、2-3％的羟基磷灰石、21～22％的有机肥、3-4％的复合藻粉、11-13％的腐殖酸树脂、5-7％的纳基改性膨润土、1-2％的硅酸镁、3-4％的硫硒化钾、1-2％的纳米零价铁、2-3％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％。

3.根据权利要求1所述的一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂的制备原料构成的百分比为：25％的草木灰、4％的钙镁磷肥、5％的生石灰、16％的沸石、2％的羟基磷灰石、21％的有机肥、3％的复合藻粉、12％的腐殖酸树脂、5％的纳基改性膨润土、1％的硅酸镁、3％的硫硒化钾、1％的纳米零价铁、2％的改性二硫化钼，上述各组分的含量百分比之和为100％。

4.根据权利要求1所述的一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述腐殖酸树脂的制备方法为：将磺化腐植酸钠粉碎，过150目筛，粉碎后的磺化腐植酸钠与酚醛树脂、盐酸按1:2:1的质量比混合，混合均匀后于400℃的温度下交联固化5h，用去离子水洗剂至无色，干燥、研磨、过筛，然后将得到的腐植酸树脂粗品于乙酸钙溶液中浸泡8h，过滤、洗涤、干燥后即得。

5.根据权利要求1所述的一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述草木灰为玉米秸秆、小麦秸秆、稻草、花生壳中的至少一种燃烧后产生的残余固体物质。

6.根据权利要求1所述的一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述有机肥为鸡粪、猪粪或者羊粪。

7.根据权利要求1所述的一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述沸石的粒径在10-50目之间。

8.根据权利要求1所述的一种治理耕地重金属污染的土壤调理剂，其特征在于，所述混合藻粉为鼠尾藻、黑藻、狐尾藻混合制得。

9.一种如权利要求1-7任一所述治理耕地重金属污染的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：按照构成百分比称取各原料；

步骤二：将沸石、草木灰、有机肥混匀，得到混合物1，将生石灰、羟基磷灰石、复合藻粉、纳基改性膨润土、硅酸镁、硫硒化钾、纳米零价铁、改性二硫化钼混匀，得到混合物2；

步骤三：将混合物1和混合物2分别净值1h后合并混匀，加入等质量的去离子水，超声分散，得到超声分散处理的混合物。

步骤四：向步骤三中超声分散处理的混合物中加入钙镁磷肥、腐殖酸树脂混合均匀，干燥处理后移至挤压造粒机中挤压造粒，烘干，即可。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤三中的超声分散的超声波频率为15-20KHz，分散速度为7000r/min，分散时间为1h。