一种用于汞污染土壤的复合肥及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于汞污染土壤的复合肥及其制备方法和应用，属于污染土壤修 复的技术领域。
【背景技术】
[0002] 自上世纪60年代初，由甲基汞污染引起的水俣病给人类带来的灾害，在世界范围 内引起了人们对汞污染的重视，汞污染的研究日益增多。起初仅注重于对水体汞的研究，而 土壤中汞的行为虽有研究，但工作较少。近年来，由于发现偏远湖泊中鱼的汞含量升高是由 大气汞经长距离传输和沉降造成的，大气汞及汞的生物地球化学循环研究才逐渐成为汞污 染研究的热点之一。大气汞可以通过干湿沉降进入土壤，土壤中的汞经复杂的物理、化学反 应，大部分以各种形态滞留于土壤中，部分被植物吸收，一小部分在一定条件下以气态汞的 形式释放到大气中，可见土壤既是汞的汇，又是汞的源。它在汞的生物地球化学循环中起重 要作用。因此，土壤汞污染研究近些年来备受关注，在许多方面取得进展。
[0003] 汞（Hg)的生物毒性较显著，其重金属离子在质量浓度为0. 01-0. 001mg/L时就会 产生毒性。土壤中的汞按化学形态可分为金属汞、无机结合态汞和有机结合态汞。无机汞 进入人体后转化为二价汞盐。破坏细胞正常代谢，影响人体机能；土壤中的有机汞不仅不能 通过微生物降解或降低其毒性，反而会通过甲基化作用转化为毒性更大的甲基汞，对生物 造成更大的伤害。
[0004]中国专利文献CN104560057A公开了一种土壤重金属钝化剂及其用途，该钝化剂 包括如下组分：20-35重量份的腐殖酸，30-50重量份的巯基化合物，10-30重量份的磷酸 钙，3-10重量份的壳聚糖。然而，将上述钝化剂施用于汞污染土壤后，修复效果并不理想，农 作物中汞含量仍然较高，并且需要一次性大量施用，运输成本和施用成本均较高，农民不易 接受，难以大面积推广。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的土壤改良剂施用于汞污染土壤后， 修复效果并不理想，农作物中汞含量仍然较高，从而提出一种对土壤修复效果好且能有效 降低农作物中汞含量的用于汞污染土壤的复合肥。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0007] -种用于汞污染土壤的复合肥，其原料组成包括：
[0008] 氮肥，10-60重量份；
[0009] 磷肥，10-60重量份；
[0010] 钾肥，10-60重量份；
[0011] 农用硝酸稀土，〇? 5-2重量份；
[0012] 催化剂废剂，2-10重量份；
[0013] 硫代硫酸盐，10-40重量份；
[0014] 腐殖酸矿粉，25-55重量份；
[0015] 海泡石，15-25重量份；
[0016] 草木灰，3-11重量份；
[0017] 高岭土，0? 5-1. 1 重量份；
[0018] 沸石，0? 3-1. 2重量份。
[0019] 所述采用如下方法制备：
[0020] 所述催化剂废剂为以氧化铝为载体的合成甲醇催化剂废剂。
[0021] 所述催化剂废剂的活性组分为氧化铜和氧化锌。
[0022] 所述硫代硫酸盐为硫代硫酸钾、硫代硫酸钠、硫代硫酸镁、硫代硫酸钙和硫代硫酸 铵中的一种或几种的混合物。
[0023] 所述氮肥为尿素、碳酸铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸钙和硝酸铵中的一种或几种的混 合物，所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、重过磷酸钙和钙镁磷肥中的一种或几种 的混合物，所述钾肥为氯化钾、硫酸钾、硅酸钾和硝酸钾中的一种或几种的混合物。
[0024] 所述催化剂废剂的粒径小于或等于10nm，所述腐殖酸矿粉的粒径为110-140目， 所述海泡石的粒径为110-140目，所述草木灰的粒径为110-140目，所述高岭土的粒径为 110-140目，所述沸石的粒径为110-140目。
[0025] 还添加有生石灰、膨润土、羟基磷灰石中的至少一种以及有机肥；
[0026] 所述有机肥中，以烘干基计的有机质质量分数多40% ;以烘干基计的氮、五氧化 二磷和氧化钾总养分的质量分数多4. 0% ;鲜样的水分的质量分数< 30%，酸碱度pH值为 5. 5-8. 5〇
[0027] 所述的用于汞污染土壤的复合肥的制备方法，其步骤如下：
[0028] 按照上述重量份取各种原料组分并混合均匀，经挤压造粒即得所述复合改良剂。
[0029] 所述的用于汞污染土壤的复合肥在汞污染土壤修复中的应用。
[0030] 所述的用于汞污染土壤的复合肥的施用方法，其步骤如下：
[0031] 向汞污染的土壤中加入所述的用于汞污染土壤的复合肥，添加量为10_200kg/ hm2,平衡改良土壤时间为7-14天。
[0032] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0033] (1)本发明所述的用于汞污染土壤的复合肥，包括氮磷钾营养组分以及适合配比 的农用硝酸稀土、催化剂废剂、硫代硫酸盐、腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石组 分，将其施用于汞污染土壤后，在上述各组分的协同作用下，实现在将土壤中汞进行有效钝 化和固定的同时对受污染土壤进行有效修复，从而一方面使得土壤中的汞活性显著降低， 有利于降低农作物对汞的吸收，进而使得农作物中汞含量显著降低，另一方面含有的氮磷 钾营养组分和草木灰等又能为土壤提供营养以改善土壤肥力，持续强化对受污染土壤的修 复效果，此外，农用硝酸稀土中的稀土组分本身对汞具有拮抗作用，进一步有利于降低农作 物对汞的吸收，本发明所述的复合改良剂具有较好的稳定性和环境友好性，不会产生二次 污染，成本低廉，易于大面积推广，当施用于汞污染土壤时，施用量仅为10_200kg/hm2,就能 显著降低农作物中汞含量，使其达到国家食用安全标准，达到治理目标。
[0034] (2)本发明所述的用于汞污染土壤的复合肥，还添加有生石灰、膨润土、羟基磷灰 石和有机肥，通过生石灰、膨润土、羟基磷灰石中的无机组分固定污染土壤中的汞，并结合 有机肥来改善土壤的肥力，从而在提高对土壤中汞固定作用的同时强化对受污染土壤的修 复作用。
【具体实施方式】
[0035] 以下实施例中以1重量份代表Ig。
[0036] 实施例1
[0037] 本实施例提供一种用于汞污染土壤的复合肥，其原料组成包括：
[0038] 尿素，10重量份；
[0039] 磷酸一铵，60重量份；
[0040] 氯化钾，10重量份；
[0041] 农用硝酸稀土，2重量份；
[0042] 合成甲醇催化剂废剂，2重量份；
[0043] 硫代硫酸钾，40重量份；
[0044] 腐殖酸矿粉，55重量份；
[0045] 海泡石，15重量份；
[0046] 草木灰，11重量份；
[0047] 高岭土，0.5重量份；
[0048] 沸石，L2重量份。
[0049] 所述的农用硝酸稀土的粒径为10目，所述合成甲醇催化剂废剂的粒径为10nm，所 述腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石的粒径均为110目。
[0050] 进一步，提供所述的用于汞污染土壤的复合肥的制备方法，具体为：
[0051] 按照上述重量份取各种原料组分并混合均匀，经挤压造粒即得所述复合改良剂。
[0052] 实施例2
[0053] 本实施例提供一种用于汞污染土壤的复合肥，其原料组成包括：
[0054] 碳酸铵，60重量份；
[0055] 磷酸二铵，10重量份；
[0056] 硫酸钾，60重量份；
[0057] 农用硝酸稀土，0? 5重量份；
[0058] 合成甲醇催化剂废剂，10重量份；
[0059] 硫代硫酸钠，10重量份；
[0060] 腐殖酸矿粉，25重量份；
[0061] 海泡石，25重量份；
[0062] 草木灰，3重量份；
[0063] 高岭土，I. 1重量份；
[0064] 沸石，0.3重量份；
[0065] 生石灰，10重量份；
[0066] 膨润土，15重量份；
[0067] 羟基磷灰石，10重量份；
[0068] 有机肥，20重量份。
[0069] 所述的农用硝酸稀土的粒径为10目，所述合成甲醇催化剂废剂的粒径为9nm，所 述腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石的粒径均为140目。
[0070] 所述生石灰、膨润土、羟基磷灰石的粒径均为10目。
[0071] 所述有机肥中，以烘干基计的有机质质量分数为40% ;以烘干基计的氮、五氧化 二磷和氧化钾总养分的质量分数为4. 0% ;鲜样的水分的质量分数为30%，酸碱度pH值为 5. 5〇
[0072] 进一步，提供所述的用于汞污染土壤的复合肥的制备方法，具体为：
[0073] 按照上述重量份取各种原料组分并混合均匀，经挤压造粒即得所述复合改良剂。
[0074] 实施例3
[0075] 本实施例提供一种用于汞污染土壤的复合肥，其原料组成包括：
[0076] 硫酸铵，40重量份；
[0077] 过磷酸钙，35重量份；
[0078] 硅酸钾，50重量份；
[0079] 农用硝酸稀土，1. 5重量份；
[0080] 合成甲醇催化剂废剂，5重量份；
[0081] 硫代硫酸镁，30重量份；
[0082] 腐殖酸矿粉，40重量份；
[0083] 海泡石，17重量份；
[0084] 草木灰，8重量份；
[0085] 高岭土，0.9重量份；
[0086] 沸石，0.8重量份；
[0087] 膨润土，10重量份；
[0088] 有机肥，20重量份。
[0089] 所述的农用硝酸稀土的粒径为10目，所述合成甲醇催化剂废剂的粒径为8nm，所 述腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土、沸石和膨润土的粒径均为140目。
[0090] 所述有机肥中，以烘干基计的有机质质量分数为55% ;以烘干基计的氮、五氧化 二磷和氧化钾总养分的质量分数为8. 0% ;鲜样的水分的质量分数为18%，酸碱度pH