一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法
【专利摘要】一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，该方法是利用球磨法通过控制球磨时间将市购的锰氧化物块状产品球磨得到粒径为20-5000nm的纳米锰氧化物，并针对被砷污染的稻田土壤添加纳米锰氧化物以减少该稻田土壤所产稻米中砷的含量，被砷污染的稻田土壤可根据纳米锰氧化物的粒径大小调节添加量，一般为耕作稻田土壤质量的0.01-5%，如此，可有效地降低该稻田土壤所产稻米中砷的含量。
【专利说明】一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阻控土壤一水稻系统中As迁移的方法，特别是利用纳米锰氧化物降低因土壤砷污染所致稻米中砷含量超标的技术。
【背景技术】
[0002]土壤重金属污染一直以来是个严重的环境问题，特别是砷污染。砷污染在全世界范围内普遍发生，如孟加拉国、印度的西孟加拉邦、阿根廷和越南这些地方地下水受到砷污染，导致几百万人遭受到不同程度的砷危害。据报道，中国在1956-1984年间曾发生了 30余起砷中毒事件。湖南素有“有色金属之乡”的美誉，但在开采和冶炼等人为活动中，由于“三废”的不当处理，使得矿区和冶炼区周围的农田土壤受到不同程度的砷污染，据报道石门县雄黄矿附近的3个村庄土壤中砷含量为84-296mg/kg。近几年发现湖南常宁县水口山附近大面积的水稻田已遭受到砷污染，其含量为92-840mg/kg，远远超出土壤的背景值。湖南严重受到砷污染的土壤中砷含量是世界土壤的平均含砷量的8-544倍。土壤砷污染不仅影响水稻的生长发育，而且严重影响水稻的产量和品质。我国谷类作物中砷含量为0.07-0.83mg/kg,在砷污染严重的地区,水稻籽粒中砷的含量可达0.50-7.50mg/kg。稻米砷通过食物链的传递进入人体，从而对人体健康构成严重威胁，因此，开展阻控土壤砷向水稻迁移的研究，关系到农业安全生产的问题，也关系人类健康安全的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:针对上述现有技术的不足，提供一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，以改善被砷污染的稻田土壤，而有效地降低稻米中砷的含量。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，该方法是将纳米锰氧化物添加到被砷污染的稻田土壤中以减少该稻田土壤所产的稻米中砷的含量，该纳米锰氧化物的用量为该稻田土壤质量的
0.01%-5.0%。
[0005]本发明的纳米锰氧化物是将市购的锰氧化物块状商品(如软锰矿、碳酸锰矿或水锰矿)利用球磨法进行制备得到，根据球磨时间长短可以获得粒径不同大小的纳米锰氧化物，获得的纳米锰氧化物的粒径为20nm-5000nm。可根据稻田土壤(可为水稻土或适合水稻种植的其他各类土壤)中砷含量的不同添加不同量的纳米锰氧化物，以达到有效降低稻米中砷含量的目的。
[0006]纳米材料作为一种新兴的功能材料，因其本身的结构和特性决定了纳米固体材料的许多新特性，在许多方面有着广阔的应用前景，是修复受污染土壤和地下水方面理想的分离富集材料。锰氧化物是土壤中自然存在的富集微量重金属的主要组成成分之一，由于其表面的水解羟基化作用能够与土壤中砷形成专属吸附，普通的离子交换作用无法将其脱附，有效地降低了土壤中砷的生物有效态。特别是高价的锰离子化合物，如二氧化锰对有机物和重金属较强的吸附及氧化性能，可作为改良剂被广泛用于土壤砷污染修复中。但是锰氧化物粒径大小决定其对重金属的吸附能力大小，大块的锰氧化物由于比表面积较小，表面容易发生钝化，导致其对重金属的吸附固定作用降低。据我们研究，新制备的纳米二氧化锰对砷的吸附能力较大块材料的吸附能力要强10倍。纳米二氧化锰材料由于其高的表面-体积比，高活性的表面基团，对土壤中的砷具有很强的吸附作用。而且，纳米锰氧化物一般都具有能够显示更强的氧化性，能够显著提高水稻土的氧化还原电位，对冬水田、水溃田(砷污染稻田土壤的常见情况)中的低价砷的脱毒及促进其吸附固定具有很好的效果。从水稻根表面铁锰氧化膜的结构来看，增加土壤中锰氧化物能帮助水稻根表面形成铁锰氧化膜，因而减少土壤中生物有效态的砷进入水稻体内。因此，本发明克服了以往利用大块锰氧化物的低表面积、活性小、效果差的缺点，能够高效降低稻米中砷的含量。
[0007]本发明利用纳米锰氧化物阻控土壤-水稻体系的砷迁移，具有材料来源广泛，制备方法简单，用量少，见效快，成本低廉，无负作用，有效地促进环境的可持续发展，具有重要的环境，经济，生态意义。
【具体实施方式】
[0008]实施例1
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0009]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低82%。
[0010]实施例2
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为24h，粒径为80nm。
[0011]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低61%。
[0012]实施例3
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为12h，粒径为lOOnm。[0013]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低43%。
[0014]实施例4
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为8h，粒径为500nm。
[0015]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低33%。
[0016]实施例5
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为0.5h，粒径为5000nm。
[0017]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低21%。
[0018]实施例6
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为36h，粒径为20nm。
[0019]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.01%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO (GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低8%。
[0020]实施例7
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为24h，粒径为80nm。
[0021]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低42%。
[0022]实施例8
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为24h，粒径为80nm。
[0023]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低92%。
[0024]实施例9
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0025]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低74%。
[0026]实施例10
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0027]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和2%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低86%。
[0028]实施例11
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0029]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低89%。
[0030]实施例12
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为72h，粒径为50nm。
[0031]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低51%。
[0032]实施例13
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为24h，粒径为80nm。
[0033]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低35%。
[0034]实施例14
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为12h，粒径为lOOnm。
[0035]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低32%。
[0036]实施例15
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为8h，粒径为500nm。
[0037]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低10%。
[0038]实施例16
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为0.5h，粒径为5000nm。
[0039]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低6%。
[0040]实施例17
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为24h，粒径为80nm。
[0041]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.01%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低2%。
[0042]实施例18
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为24h，粒径为80nm。
[0043]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低33%。
[0044]实施例19
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为24h，粒径为80nm。
[0045]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低72%。
[0046]实施例20
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为72h，粒径为50nm。
[0047]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低41%。
[0048]实施例21
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为72h，粒径为50nm。
[0049]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和2%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低61%。
[0050]实施例22
纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为72h，粒径为50nm。
[0051]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低82%。
[0052]实施例23
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0053]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低82%。
[0054]实施例24
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为24h，粒径为50nm。
[0055]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低65%。
[0056]实施例25
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为12h，粒径为lOOnm。
[0057]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低45%。
[0058]实施例26
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为8h，粒径为500nm。
[0059]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低35%。
[0060]实施例27
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为0.5h，粒径为5000nm。
[0061]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低31%。[0062]实施例28
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为24h，粒径为50nm。
[0063]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.01%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低6%。
[0064]实施例29
纳米锰氧化物利用球磨法进行制备，将水锰矿进行球磨，时间为24h，粒径约为50nm。
[0065]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低52%。
[0066]实施例30
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为24h，粒径为50nm。
[0067]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低92%。
[0068]实施例31
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0069]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆,每盆15.0kg，施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥，然后每盆分别加入O (CK)和0.5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低83%。
[0070]实施例32
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0071]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和2%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低85%。
[0072]实施例33
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为72h，粒径为20nm。
[0073]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和5%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低93%。
[0074]实施例34
纳米锰氧化物是利用球磨法将软锰矿进行球磨制得，时间为4h，粒径为lOOOnm。
[0075]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低25%。
[0076]实施例35纳米锰氧化物是利用球磨法将碳酸锰进行球磨制得，时间为3h，粒径为2000nm。
[0077]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低6%。
[0078]实施例36
纳米锰氧化物是利用球磨法将水锰矿进行球磨制得，时间为2h，粒径为4000nm。
[0079]将水稻种子用30% H2O2消毒IOmin后，用去离子水冲洗3次，播种于湿润珍珠岩中，在光照培养箱中培养，第30d后移栽水稻秧苗。移栽前将As污染土壤装入培养盆，每盆15.0kg,施用4.29g磷酸铵、2.93g尿素、3.30g碳酸钾作为基肥,然后每盆分别加入O(CK)和1%的纳米锰氧化物，基肥、纳米锰氧化物和土壤充分混合均匀后加水平衡7天。水稻移栽后模拟水田条件并保持土壤淹水，在温室进行培养，直至水稻成熟。水稻成熟后将稻谷收割，脱粒并脱谷壳获得糙米。糙米采用HNO3法消煮，同时用大米国家标准参比物质(GBfflOOlO(GSB-1))平行全空白样进行分析质量控制，标样测定结果均在允许误差范围内。稻米中砷含量采用原子荧光光谱仪(AFS-920，北京吉天仪器有限公司)测定。稻米中砷含量比控制的稻米(CK)中砷含量要低33%。
【权利要求】
1.一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，其特征在于，该方法是将纳米锰氧化物添加到被砷污染的稻田土壤中以减少该稻田土壤所产的稻米中砷的含量，该纳米锰氧化物的用量为该稻田土壤质量的0.01%-5.0%。
2.如权利要求1所述的一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，其特征在于，所述纳米猛氧化物的粒径为20nm-5000nm。
3.如权利要求1所述的一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，其特征在于，所述纳米锰氧化物是将锰氧化物利用球磨法制得。
4.如权利要求3所述的一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，其特征在于，所述锰氧化物为软锰矿、碳酸锰矿或水锰矿。
5.如权利要求1所述的一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法，其特征在于，所述稻田土壤为水稻土或适合水稻种植的其他各类土壤。
【文档编号】B09C1/08GK103752602SQ201410001734
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】雷鸣, 周爽, 彭亮, 秦普丰, 潘雨齐, 兰砥中 申请人:湖南农业大学