修复镉污染土壤的复混海藻生物肥及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种修复镉污染土壤的复混海藻生物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] 随着工业的迅猛发展和农业投入强度的不断增加，大量重金属等污染物进入土壤 环境，从而引发了土壤的重金属污染，并成为一个被广泛关注的世界性难题。据报道，目前 我国受镉、汞、砷、铬、铅等污染的耕地面积近2000万hm3,约占全国耕地总面积的20%，已 严重影响了现代农业发展和社会的稳定。
[0003] 土壤中重金属的污染，直接导致农产品重金属含量的超标，进而通过食物链进入 人体后对人类健康构成严重威胁。根据现已公开的文献资料报道，杭州市近郊蔬菜镉、铜、 萊、锌的超标率分别为28%、15%、59%和4% ;长沙市蔬菜重金属的超标率为50% ;沈阳近 郊大白菜铅和镉的超标率分别为100 %和58%，黄瓜镉、汞、铅超标率分别为73%、27 %和 18% ;天津市郊蔬菜镉超标率为40% ;南宁市蔬菜镉和萊的超标率分别为92%和50% ;上 海宝山区疏采铅和锦的超标率分别尚达82 %和54% ;温州市疏采锦的含量超过国豕标准 1. 7倍，水果为1. 6倍；成都市9种蔬菜铅和镉的超标率分别为22%和29%;重庆市水稻镉、 铅超标率为25-50%，玉米铅含量超标率为22-66%、镉和汞的超标率为11% ;湖南境内湘 江流域的大宗蔬菜镉、铅超标率均超过了 10%，珠三角滩涂围垦农区稻米镍、铅、铬、镉的超 标率分别达48. 3%、28. 9%、12. 3%与2. 6%。另据中国农科院茶叶研究所和农业部等单位 的测定结果，近年来主要产茶区的茶叶铅超标率呈增加趋势。1999年茶叶样品铅超标率为 12. 5%，2001年则上升到25%。因此，土壤重金属的污染治理已迫在眉睫。
[0004] 中国专利文献CN104046361A公开了一种复合型重金属污染土壤改良剂，其包括 如下组分：草木灰、钙镁磷肥、生石灰、沸石和有机肥，其重量的配比为草木灰：钙镁磷肥： 生石灰：沸石：有机肥=(〇? 3-1. 1) : (0? 1-1. 2) : (0? 4-2. 1) : (0? 1-0. 6) : (0? 008-0. 06): (0.4-1. 2)。该土壤改良剂通过生石灰、钙镁磷肥、羟基磷灰石中的磷酸盐、草木灰中的碳 酸钾等无机组分固定污染土壤中的重金属，使重金属活性降低，然而，将上述土壤改良剂施 用于镉污染土壤后，修复效果并不理想，农作物中镉含量仍然较高，并且需要一次性大量施 用，一般为2250-4500kg/hm2,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镉污染土壤后， 修复效果并不理想，农作物中镉含量仍然较高，从而提出一种对土壤修复效果好且能有效 降低农作物中镉含量的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0007] -种修复镉污染土壤的复混海藻生物肥，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] 海藻，2-10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] 所述催化剂废剂的活性组分为氧化铜和氧化锌。
[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] 所述的海藻包括马尾藻、岩衣藻、海带、裙带菜、鹿角菜、浒苔、江蓠中的一种或多 种。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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；
[0025] 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
[0026] 所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥的制备方法，其步骤如下：
[0027] 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。
[0028] 所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥在重金属污染土壤修复中的应用。
[0029] 所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥的施用方法，其步骤如下：
[0030]向重金属污染的土壤中加入所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥，添加量为 10-200kg/hm2,平衡改良土壤时间为7-14天。
[0031] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0032] (1)本发明所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥，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、海藻、腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石 组分，将其施用于重金属污染土壤后，在上述各组分的协同作用下，实现在将土壤中重金属 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镉活性 显著降低，有利于降低农作物对镉的吸收，进而使得农作物中镉含量显著降低，另一方面含 有的氮磷钾营养组分、海藻、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镉具有拮抗作用，进一 步有利于降低农作物对镉的吸收，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，当施用于镉污染土壤时，施用量仅 为10-200kg/hm2,就能显著降低农作物中镉含量，使其达到国家食用安全标准，达到治理目 标。
[0033] (2)本发明所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥，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 镉，并结合有机肥来改善土壤的肥力，从而在提高对土壤中镉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】
[0034] 以下实施例中以1重量份代表lg。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例提供一种修复镉污染土壤的复混海藻生物肥，其原料组成包括：
[0037] 尿素，10重量份；
[0038] 磷酸一铵，60重量份；
[0039] 氯化钾，10重量份；
[0040] 农用硝酸稀土，2重量份；
[0041] 合成甲醇催化剂废剂，2重量份；
[0042] 马尾藻，2重量份；
[0043] 腐殖酸矿粉，55重量份；
[0044] 海泡石，15重量份；
[0045] 草木灰，11重量份；
[0046] 高岭土，0.5重量份；
[0047] 沸石，1.2重量份。
[0048] 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。
[0049] 进一步，提供所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥的制备方法，具体为：
[0050] 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。
[0051] 实施例2
[0052] 本实施例提供一种修复镉污染土壤的复混海藻生物肥，其原料组成包括：
[0053] 碳酸铵，60重量份；
[0054] 磷酸二铵，10重量份；
[0055] 硫酸钾，60重量份；
[0056] 农用硝酸稀土，0? 5重量份；
[0057] 合成甲醇催化剂废剂，10重量份；
[0058] 岩衣藻，5重量份；
[0059] 腐殖酸矿粉，25重量份；
[0060] 海泡石，25重量份；
[0061] 草木灰，3重量份；
[0062] 高岭土，1. 1重量份；
[0063] 沸石，0.3重量份；
[0064] 生石灰，10重量份；
[0065] 膨润土，15重量份；
[0066] 羟基磷灰石，10重量份；
[0067] 有机肥，20重量份。
[0068] 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。
[0069] 所述生石灰、膨润土、羟基磷灰石的粒径均为10目。
[0070] 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
[0071] 进一步，提供所述的修复镉污染土壤的复混海藻生物肥的制备方法，具体为：
[0072] 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。
[0073] 实施例3
[0074] 本实施例提供一种修复镉污染土壤的复混海藻生物肥，其原料组成包括：
[0075] 硫酸铵，40重量份；
[0076] 过磷酸钙，35重量份；
[0077] 硅酸钾，50重量份；
[0078] 农用硝酸稀土，1. 5重量份；
[0079] 合成甲醇催化剂废剂，5重量份；
[0080] 海带，10重量份；
[0081] 腐殖酸矿粉，40重量份；
[0082] 海泡石，17重量份；
[0083] 草木灰，8重量份；
[0084] 高岭土，0.9重量份；
[0085] 沸石，0.8重量份；
[0086] 膨润土，10重量份；
[0087] 有机肥，20重量份。
[0088] 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。
[0089] 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、