一种用于汞污染土壤的复合肥及其制备方法和应用_2

文档序号:9365172阅读:来源:国知局
值为 7. 5。
[0091] 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:
[0092] 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。
[0093] 实施例4
[0094] 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:
[0095] 氯化铵、硝酸钙和硝酸铵按照质量比1: 1:1组成的混合物,45重量份;
[0096] 重过磷酸钙和钙镁磷肥按照质量比1:1组成的混合物,45重量份;
[0097] 硅酸钾和硝酸钾按照质量比1:1组成的混合物,45重量份;
[0098] 农用硝酸稀土,1. 2重量份;
[0099] 催化剂废剂,6重量份;
[0100] 硫代硫酸钙和硫代硫酸铵按照摩尔比1:1组成的混合物,20重量份;
[0101] 腐殖酸矿粉,38重量份;
[0102] 海泡石,21重量份;
[0103] 草木灰,10重量份;
[0104] 高岭土,0.8重量份;
[0105] 沸石,0.9重量份;
[0106] 羟基磷灰石,20重量份;
[0107] 有机肥,20重量份。
[0108] 所述的农用硝酸稀土的粒径为10目,所述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。
[0109] 所述催化剂废剂是以氧化铝为载体、以氧化铜和氧化锌为活性组分的催化剂废 剂。
[0110] 所述有机肥中,以烘干基计的有机质质量分数为45% ;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5. 0% ;鲜样的水分的质量分数为20%,酸碱度pH值为7。
[0111] 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:
[0112] 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。
[0113] 对比例1
[0114] 本对比例提供一种用于汞污染土壤的复合改良剂,其原料组成包括:
[0115] 腐殖酸,30重量份;
[0116] 巯基纤维素,40重量份;
[0117] 磷酸钙,20重量份;
[0118] 壳聚糖,8重量份。
[0119] 进一步,提供所述的用于汞污染土壤的复合改良剂的制备方法,具体为:
[0120] 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。
[0121] 上述实施例和对比例采用的挤压造粒工艺可采用现有技术中通用的挤压造粒生 产工艺,也可采用专门的复混肥工艺流程进行生产(参见《农业现代化研究》第18卷第2期 第108页)。
[0122] 实验例
[0123] 将实施例1-4以及对比例1所述的用于汞污染土壤的复合肥和改良剂依次进行编 号为A-D、E,选择重金属Hg污染土壤作为施用对象,向上述Hg污染的土壤中分别加入所述 的用于汞污染土壤的复合肥和改良剂,并对修复后土壤中有效汞含量进行测定,具体方法 为:称5.Og过100目筛的土壤样品于100mL离心管中,加入25ml浓度为lmol/L的NH4Cl溶 液,振荡2h后离心分离,过滤得到提取液,采用原子吸收光谱法测定提取液中的可溶态金 属Hg含量,即为有效萊含量。
[0124] 表1显示的为采用样品A-E对初始含Hg量为2. 23mg/kg的土壤进行修复后有效 汞含量的测定结果,其中,复合改良剂的添加量为l〇kg/hm2,平衡改良土壤7天;
[0125] 表2显示的为采用样品A对初始含有效Hg量依次为2. 23、2. 56、3.05、1. 53、 2. 86mg/kg的土壤进行修复后有效汞含量的测定结果;
[0126] 表3显示的为采用样品A在不同添加量下对土壤(初始含Hg量为2. 23mg/kg)进 行修复后有效汞含量的测定结果;
[0127] 表4显示的为采用样品A在同一添加量IOkgAm2下、不同平衡改良时间下对土壤 (初始含Hg量为2. 23mg/kg)进行修复后有效汞含量的测定结果。
[0128] 表1-初始含Hg量为2. 23mg/kg的土壤进行修复后有效汞含量的测定结果
[0133] 表3-样品A在不同添加量下对土壤修复后有效汞含量的测定结果
[0134]
[0137] 从上述表1-4的测试结果可以看出,采用本发明所述的用于汞污染土壤的复合肥 对Hg污染土壤进行修复后,土壤中有效Hg降低率均位于80%以上,从而说明本发明所述复 合改良剂能够实现对土壤中重金属Hg的有效钝化和固定而采用对比例所述改良剂(见表 1)对土壤进行修复后土壤中有效Hg降低率仅为55. 04%,说明现有技术中的改良剂对汞污 染土壤的修复效果并不理想。
[0138] 进一步,为了研究土壤中Hg含量对农作物生长的影响,在空白土壤中添加重金属 Hg使土壤中Hg含量分别为0、1、5、10、20mg/kg,针对每组Hg含量,分别设置对照组和实验 组,其中,不添加本发明所述复合改良剂(样品A)的土壤作为对照组,采用样品A修复后的 土壤作为实验组,分别在上述实验组和对照组的土壤上栽培小白菜,采用烘干称重法分别 计算实验组和对照组的生物量,进一步计算得到生物量增加率;采用原子吸收分光光度计 测定小白菜中Hg含量,结果如表5所示。
[0139] 表5 -经复合改良剂修复后土壤对小白菜生长和Hg吸收的影响
[0140]
[0141] 从上述表5中的测试结果可以看出,小白菜中Hg含量的检测结果表明,与对照组 相比,当土壤Hg初始添加量分别为lmg/kg、5mg/kg、10mg/kg和20mg/kg时,经本发明所 述复合改良剂进行修复后,生物量增加率分别为53. 4%、61. 6%、10. 3%和10. 5%,说明 所述复合改良剂能够有效促进小白菜的生长,小白菜中Hg含量分别降低47. 4%、53. 1 %、 40. 9%和31. 4%,说明本发明所述复合肥能使得土壤中的汞活性显著降低,降低农作物对 汞的吸收,使得农作物中汞含量显著降低。即使对于不受汞污染的土壤(初始Hg含量为 〇mg/kg),施用本发明所述复合改良剂进行修复后,生物量增加率高达69. 1 %,说明所述复 合改良剂能够有效促进小白菜的生长,同时还使得小白菜中Hg含量降低11. 1 %。
[0142] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而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的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸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。
【主权项】
1. 一种用于汞污染土壤的复合肥,其特征在于,原料组成包括: 氮肥,10-60重量份; 磷肥,10-60重量份; 钾肥,10-60重量份; 农用硝酸稀土,〇. 5-2重量份; 催化剂废剂,2-10重量份; 硫代硫酸盐,10-40重量份; 腐殖酸矿粉,25-55重量份; 海泡石,15-25重量份; 草木灰,3-11重量份; 高岭土,0. 5-1. 1重量份; 沸石,〇. 3-1. 2重量份。2. 根据权利要求1所述的用于汞污染土壤的复合肥,其特征在于,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。3. 根据权利要求1或2所述的用于汞污染土壤的复合肥,其特征在于,所述催化剂废剂 的活性组分为氧化铜和氧化锌。4. 根据权利要求1-3任一项所述的用于汞污染土壤的复合肥,其特征在于,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。5. 根据权利要求1-4任一项所述的用于汞污染土壤的复合肥,其特征在于,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。6. 根据权利要求1-5任一项所述的用于汞污染土壤的复合肥其特征在于,所述催化剂 废剂的粒径小于或等于l〇nm,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。7. 根据权利要求1-6任一项所述的用于汞污染土壤的复合肥,还添加有生石灰、膨润 土、羟基磷灰石中的至少一种以及有机肥; 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. 5〇8. 根据权利要求1-7任一项所述的用于汞污染土壤的复合肥的制备方法,其步骤如 下: 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。9. 权利要求1-7任一项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。10. 权利要求1-7任一项所述的用于汞污染土壤的复合肥的施用方法,其步骤如下: 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/hm 2,平 衡改良土壤时间为7-14天。
【专利摘要】本发明提供一种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,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,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,能显著降低农作物中汞含量,使其达到国家食用安全标准。
【IPC分类】C05G3/04, C05G3/00
【公开号】CN105085004
【申请号】CN201510434910
【发明人】张晶, 陈岩, 赵进勇, 付意成
【申请人】中国水利水电科学研究院, 环境保护部环境规划院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月22日
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