一种降低土壤中重金属污染的复合肥及制备方法与流程

文档序号:15467945发布日期:2018-09-18 19:41阅读:269来源:国知局

本发明属于复合肥技术领域,涉及一种降低土壤中重金属污染的复合肥,还涉及适用于酸性土壤复合肥的制备方法。



背景技术:

重金属不能被生物降解,一旦进入土壤,就会长期残留、不断积累,被作物吸收进入食物链,危害人体健康。据国家环保总局报道,目前我国有镉、铅、砷等重金属污染的农田面积近2000万公顷,约占耕地总面积的1/5。随着工业化进程的加快,重金属污染的土壤面积日益增多、污染程度日益加重。叶菜是最易受重金属污染而在体内大量积累的蔬菜类型,造成了叶菜重金属超标现象严重,以镉超标现象最为突出,严重影响叶菜的安全生产和蔬菜地的可持续安全利用,并影响到农业生态系统的稳定性,成为区域经济可持续发展的主要瓶颈之一,如果不及时解决,问题将日趋严重。

已有研究表明,施用钝化剂能降低土壤重金属污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力,减轻对生态环境的危害。治理土壤重金属污染的原理大致有两种:①改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;②从土壤中去除重金属,为了降低和消除重金属的危害。目前国内研究主要利用土壤改良剂来降低重金属向食物链的迁移污染风险,其修复机理是通过改变土壤pH,增加吸附位点或促进重金属离子与土壤其他组分(包括改良剂本身)的共沉淀等过程来降低重金属生物有效性。但因在不同的土壤类型、不同污染程度、不同重金属种类的研究结果各异,且针对蔬菜土壤中镉严重污染修复的研究较少。

主要存在以下缺陷:

农作物蔬菜吸收重金属Cd阻隔率低,不能有效降低蔬菜菜叶的重金属富集量,不易达到食用安全限值以下;

对镉污染土壤控制、修复和改良与氮磷钾养分、肥料利用率方面不能很好的互补兼容,如使用单一的有机或无机钝化剂的修复效果往往不够理想,施用量大或钝化剂破坏土壤质量等问题,很难达到修复应用的标准;或者在钝化修复时氮磷钾养分含量偏低,肥料利用率低。

因此,对镉污染菜地进行控制与修复,改善土壤生态环境,防止土壤质量恶化,才能实现农产品安全,保证人畜健康。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种降低土壤中重金属污染的复合肥,解决了现有复合肥中存在的对重金属Cd阻隔率低、肥料利用率不高的问题。

本发明的另一目的是提供上述复合肥的制备方法。

本发明所采用的技术方案是,一种降低土壤中重金属污染的复合肥,原料按质量份包括:氮肥60~90份、基肥40~60份、钾肥30~40份、磷肥20~40份、秸秆20~30份、花生麸15~20份,复合钝化剂10~20份、膨润土10~20份、阻控剂5~15份、腐植酸钾5~10份。

进一步地,所述氮肥为硝酸铵和硫酸铵按质量配比2:3组成的混合物。

进一步地,所述钾肥为氯化钾、草木灰、磷酸二氢钾中的至少一种。

进一步地,所述磷肥为过磷酸钙和磷酸二铵按质量配比1:3组成的混合物。

进一步地,所述复合钝化剂为石灰氮、沸石粉和木炭活性炭按质量配比1~3:1~2:5~10组成的混合物。

进一步地,所述阻控剂为二氧化硅、磷酸氢盐和胺类化合物按质量配比1~5:2~9:1~6组成的混合物。

进一步地,所述胺类化合物包括甲酰胺、乙酰胺、三乙醇胺中的一种或几种。

本发明所采用的另一个技术方案是,一种上述降低土壤中重金属污染的复合肥的制备方法,包括以下步骤:

步骤1:将基肥40~60份、复合钝化剂10~20份、膨润土10~20份、腐植酸钾5~10份进行混合,混合得到的混合物在无氧条件下进行炭化,得到炭化有机物质;

步骤2:将炭化有机物质和秸秆20~30份、花生麸15~20份混合,混合洒水后含水量控制在50~80%堆放2~5天;

步骤3:将步骤2中的混合料进行发酵,发酵温度40~60℃,发酵湿度40~60%,发酵15~20天得到发酵肥料;

步骤4:将步骤3中得到的发酵肥料和氮肥60~90份、钾肥30~40份、磷肥20~40份、阻控剂5~15份,按组分配比混合均匀,得到所述降低土壤中重金属污染的复合肥。

本发明的有益效果是,通过复合钝化剂和阻控剂协同调控,增加了土壤中离子吸附,能够提高作物在吸收时对重金属Cd的阻隔率,还能保蓄土壤养分,提高肥料利用率;可以修复土壤,改善土壤结构,提高地力;环境友好型,不会带来二次污染;

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种降低土壤中重金属污染的复合肥,原料按质量份包括:氮肥60份、基肥40份、钾肥30份、磷肥20份、秸秆20份、花生麸15份,复合钝化剂10份、膨润土10份、阻控剂5份、腐植酸钾5份。

氮肥为硝酸铵和硫酸铵按质量配比2:3组成的混合物。

钾肥为氯化钾。

磷肥为过磷酸钙和磷酸二铵按质量配比1:3组成的混合物。

复合钝化剂为石灰氮、沸石粉和木炭活性炭按质量配比1:2:5组成的混合物。

阻控剂为二氧化硅、磷酸氢盐和胺类化合物按质量配比1:2:1组成的混合物。

胺类化合物包括甲酰胺。

上述降低土壤中重金属污染的复合肥的制备方法,包括以下步骤:

步骤1:将基肥40份、复合钝化剂10份、膨润土10份、腐植酸钾5份进行混合,混合得到的混合物在无氧条件下进行炭化,得到炭化有机物质;

步骤2:将炭化有机物质和秸秆20份、花生麸15份混合,混合洒水后含水量控制在50%堆放2天;

步骤3:将步骤2中的混合料进行发酵,发酵温度40℃,发酵湿度40%,发酵15天得到发酵肥料;

步骤4:将发酵肥料和氮肥、钾肥、磷肥、阻控剂原料,按照组分配比混合均匀,得到所述降低土壤中重金属污染的复合肥。

实施例2

一种降低土壤中重金属污染的复合肥,原料按质量份包括:氮肥90份、基肥60份、钾肥40份、磷肥40份、秸秆30份、花生麸20份,复合钝化剂20份、膨润土20份、阻控剂15份、腐植酸钾10份。

氮肥为硝酸铵和硫酸铵按质量配比2:3组成的混合物。

钾肥为氯化钾和草木灰按质量配比1:1组成的混合物。

磷肥为过磷酸钙和磷酸二铵按质量配比1:3组成的混合物。

复合钝化剂为石灰氮、沸石粉和木炭活性炭按质量配比1:2:5组成的混合物。

阻控剂为二氧化硅、磷酸氢盐和胺类化合物按质量配比1:2:1组成的混合物。

胺类化合物包括乙酰胺。

上述降低土壤中重金属污染的复合肥的制备方法,包括以下步骤:

步骤1:将基肥、复合钝化剂、膨润土、腐植酸钾按照上述质量份进行混合,混合得到的混合物在无氧条件下进行炭化,得到炭化有机物质;

步骤2:将炭化有机物质和秸秆、花生麸按质量份混合,混合洒水后含水量控制在80%堆放5天;

步骤3:将步骤2中的混合料进行发酵,发酵温度60℃,发酵湿度60%,发酵20天得到发酵肥料;

步骤4:将发酵肥料和氮肥、钾肥、磷肥、阻控剂原料,按照组分配比混合均匀,得到所述降低土壤中重金属污染的复合肥。

实施例3

一种降低土壤中重金属污染的复合肥,原料按质量份包括:氮肥75份、基肥50份、钾肥35份、磷肥30份、秸秆25份、花生麸18份,复合钝化剂15份、膨润土15份、阻控剂10份、腐植酸钾8份。

氮肥为硝酸铵和硫酸铵按质量配比2:3组成的混合物。

钾肥为氯化钾和草木灰按质量配比1:1组成的混合物。

磷肥为过磷酸钙和磷酸二铵按质量配比1:3组成的混合物。

复合钝化剂为石灰氮、沸石粉和木炭活性炭按质量配比1:2:5组成的混合物。

阻控剂为二氧化硅、磷酸氢盐和胺类化合物按质量配比1:2:1组成的混合物。

胺类化合物包括三乙醇胺。

上述降低土壤中重金属污染的复合肥的制备方法,包括以下步骤:

步骤1:将基肥、复合钝化剂、膨润土、腐植酸钾按照上述质量份进行混合,混合得到的混合物在无氧条件下进行炭化,得到炭化有机物质;

步骤2:将炭化有机物质和秸秆、花生麸按质量份混合,混合洒水后含水量控制在65%堆放3天;

步骤3:将步骤2中的混合料进行发酵,发酵温度50℃,发酵湿度50%,发酵18天得到发酵肥料;

步骤4:将发酵肥料和氮肥、钾肥、磷肥、阻控剂原料,按照组分配比混合均匀,得到所述降低土壤中重金属污染的复合肥。

实施例4

一种降低土壤中重金属污染的复合肥,原料按质量份包括:氮肥70份、基肥45份、钾肥35份、磷肥30份、秸秆25份、花生麸16份,复合钝化剂18份、膨润土15份、阻控剂12份、腐植酸钾8份。

氮肥为硝酸铵和硫酸铵按质量配比2:3组成的混合物。

钾肥为磷酸二氢钾。

磷肥为过磷酸钙和磷酸二铵按质量配比1:3组成的混合物。

复合钝化剂为石灰氮、沸石粉和木炭活性炭按质量配比1:2:5组成的混合物。

阻控剂为二氧化硅、磷酸氢盐和胺类化合物按质量配比1:2:1组成的混合物。

胺类化合物包括甲酰胺。

上述降低土壤中重金属污染的复合肥的制备方法,包括以下步骤:

步骤1:将基肥、复合钝化剂、膨润土、腐植酸钾按上述质量份进行混合,混合得到的混合物在无氧条件下进行炭化,得到炭化有机物质;

步骤2:将炭化有机物质和秸秆、花生麸按质量份混合,混合洒水后含水量控制在55%堆放3天;

步骤3:将步骤2中的混合料进行发酵,发酵温度45℃,发酵湿度55%,发酵20天得到发酵肥料;

步骤4:将发酵肥料和氮肥、钾肥、磷肥、阻控剂原料,按照组分配比混合均匀,得到所述降低土壤中重金属污染的复合肥。

实施例5

一种降低土壤中重金属污染的复合肥,原料按质量份包括:氮肥85份、基肥55份、钾肥35份、磷肥35份、秸秆28份、花生麸18份,复合钝化剂18份、膨润土15份、阻控剂12份、腐植酸钾10份。

氮肥为硝酸铵和硫酸铵按质量配比2:3组成的混合物。

钾肥为氯化钾和草木灰按质量配比1:1组成的混合物。

磷肥为过磷酸钙和磷酸二铵按质量配比1:3组成的混合物。

复合钝化剂为石灰氮、沸石粉和木炭活性炭按质量配比1:2:5组成的混合物。

阻控剂为二氧化硅、磷酸氢盐和胺类化合物按质量配比1:2:1组成的混合物。

胺类化合物包括三乙醇胺。

上述降低土壤中重金属污染的复合肥的制备方法,包括以下步骤:

步骤1:将基肥、复合钝化剂、膨润土、腐植酸钾按照上述质量份进行混合,混合得到的混合物在无氧条件下进行炭化,得到炭化有机物质;

步骤2:将炭化有机物质和秸秆、花生麸按质量份混合,混合洒水后含水量控制在75%堆放4天;

步骤3:将步骤2中的混合料进行发酵,发酵温度55℃,发酵湿度40%,发酵20天得到发酵肥料;

步骤4:将发酵肥料和氮肥、钾肥、磷肥、阻控剂原料,按照组分配比混合均匀,得到所述降低土壤中重金属污染的复合肥。

通过复合钝化剂和阻控剂协同调控,能够改善土壤的通气透水性,提高土壤的阳离子交换量和Ph,特别是增加土壤离子吸附,对土壤中重金属污染元素尤其是重金属Cd起到吸持和沉淀的良好作用,有效降低了重金属污染物在作物体内的富集。同时,能够提高作物在吸收时对重金属Cd的阻隔率,还能保蓄土壤养分,提高肥料利用率;可以修复土壤,改善土壤结构,提高地力。

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