一种腐殖酸用于土壤修复的方法与流程

文档序号:22891948发布日期:2020-11-10 18:25阅读:142来源:国知局

本发明涉及土壤修复技术领域,更具体地说,本发明涉及一种腐殖酸用于土壤修复的方法。



背景技术:

土壤既是生态环境的重要组成部分,也是人类赖以生存的主要自然资源之一,土壤具有一定的自净能力,但是随着世界经济的高速发展,人类生产生活过程中排放的各类重金属等污染物己经严重超过土壤本身的自净能力,重金属会随着时间的推移,在土壤中不断积累,影响农作物正常生长,甚至通过食物链等途径在人体内富集,危害人类的身体健康;

铅污染是指以铅为主要污染物对环境造成破坏的现象,在用铅锭制造铅粉和极板的过程中都会有铅尘散发,污染空气,当空气中铅烟尘达到一定浓度对人体是有害的,当前铅被作为工业原料广泛应用于工业生产中,大部分以废气、废水、废渣等各种形式排放于环境中,重金属铅进入土壤中,很难通过土壤的自净功能降解,并且还会被作物吸收,危害人类的健康。

腐植酸是动植物残体通过复杂的生物、化学作用形成的一种高分子化合物,它富含多种活性基团,腐植酸的应用也非常的广泛,在农业、工业、医药、环境保护等很多领域都有所应用,腐殖酸种类繁多,风化煤中存在着大量的再生型腐植酸,而再生腐植酸是土壤有机质的重要组成成分之一,其可以改良土壤结构、ph以及其他理化性质;

现有的土壤修复剂对于铅污染土壤的修复存在作用效果缓慢、剂量大,投入成本高的问题。



技术实现要素:

为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种腐殖酸用于土壤修复的方法及其制备工艺,本发明所要解决的技术问题是:现有的土壤修复剂对于铅污染土壤的修复存在作用效果缓慢、剂量大,投入成本高。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种腐殖酸用于土壤修复的方法,包括以下步骤,步骤一:选取铅污染土壤,检测土壤中有效态铅含量;

步骤二:对选取的土壤区域按照每平方米施加0.5-1.0kg的腐殖酸修复剂的剂量均匀播撒在土壤表面;

步骤三:对土壤进行进行深翻后,盖上塑料薄膜,15天后,进行再次土壤中有效态铅含量的检测;

步骤四:对比两次检测结果,土壤有效态含量降低率大于20%,即可停用腐殖酸修复剂,进行土壤停耕休整期,否则,重复步骤二、三,直至土壤中有效态铅含量与初次测量的土壤有效态含量的降低率小于20%后,即可停止土壤修复过程。

在一个优选的实施方式中,该腐殖酸修复剂包含以下重量份的组分:风化煤腐殖酸30-40份、有机质25-35份、巯基纤维素20-30份、微量元素5-10份、水50-60份。

在一个优选的实施方式中,该腐殖酸修复剂包含以下重量份的组分:风化煤腐殖酸35份、有机质30份、巯基纤维素25份、微量元素7.5份、水55份。

在一个优选的实施方式中,上述腐殖酸修复剂的组分配方中,有机质为农作物秸秆、根茬。

在一个优选的实施方式中,上述腐殖酸修复剂的组分配方中,风化煤腐殖酸是从风化煤中采用超声波-koh联合提取工艺提取而来的。

在一个优选的实施方式中,所述超声波-koh联合提取工艺,包括以下步骤,首先,按照一定比例往风化煤中加入koh溶液,然后,放入超声波处理装置中处理一段时间后,静置、离心、取出上清液,最后,将取出的上清液经干燥制成粉剂,备用。

在一个优选的实施方式中,所述风化煤与koh溶液的投入比为1:6。

在一个优选的实施方式中,所述超声波处理装置的提取功率为140w,提取时间为30-60min,温度调节为40-60℃。

在一个优选的实施方式中,所述干燥处理选用冷冻干燥法,温度条件为-40℃,真空度为30pa,处理时间为24h。

本发明的技术效果和优点:

1、本发明以风化煤腐殖酸、有机质、巯基纤维素、微量元素以及水制成的腐殖酸修复剂应用到铅污染的土壤中进行土壤修复中时,使得土壤中有效态铅含量显著降低,一次修复即可使得铅污染土壤的有效态铅含量降低率达到20%,同时有机质含量有所提升,巯基纤维素对土壤中的其他重金属也有一定的吸附效果,在实际投入到土壤修复中使用中,使得投入少量腐殖酸土壤修复剂即可达到普通土壤修复剂几次施用的效果,可降低使用成本,经济效益高,有利于大规模的投入使用;

2、本发明另添加缓释胶黏剂,该腐殖酸修复剂中使用的风化煤腐殖酸是从风化煤中采用超声波-koh联合提取工艺提取而来的,风化煤是矿源腐殖酸的主要来源之一,且该种提取工艺使得风化煤中的腐殖酸被有效提取,提高该土壤修复剂的整体施用效果,风化煤腐植酸的施用有利于降低土壤中有效态铅的含量,对铅污染土壤可以起到较好的修复作用,并且能有效降低植株中铅的含量,减少植株对土壤中铅的吸收和铅对植株的毒害作用,同时,风化煤腐植酸可以提高土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶以及脉酶的活性,铅污染土壤中加入腐植酸后,土壤酶的活性增强,有利于土壤的快速修复。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种腐殖酸用于土壤修复的方法,包括以下步骤,步骤一:选取铅污染土壤,检测土壤中有效态铅含量;

步骤二:对选取的土壤区域按照每平方米施加0.75kg的腐殖酸修复剂的剂量均匀播撒在土壤表面;

步骤三:对土壤进行进行深翻后,盖上塑料薄膜,15天后,进行再次土壤中有效态铅含量的检测;

步骤四:对比两次检测结果,土壤有效态含量降低率大于20%,即可停用腐殖酸修复剂,进行土壤停耕休整期,否则,重复步骤二、三,直至土壤中有效态铅含量与初次测量的土壤有效态含量的降低率小于20%后,即可停止土壤修复过程。

该腐殖酸修复剂包含以下重量份的组分:风化煤腐殖酸30份、农作物秸秆、根茬35份、巯基纤维素20份、微量元素10份、水50份,其中,风化煤腐殖酸是从风化煤中采用超声波-koh联合提取工艺提取而来的,超声波-koh联合提取工艺,包括以下步骤,首先,按照投入比为1:6往风化煤中加入koh溶液,然后,放入超声波处理装置中处理,提取功率为140w,提取时间为45min,温度调节为50℃静置、离心、取出上清液,最后,将取出的上清液经冷冻干燥后制成粉剂,备用,温度条件为-40℃,真空度为30pa,处理时间为24h。

实施例2

一种腐殖酸用于土壤修复的方法,包括以下步骤,步骤一:选取铅污染土壤,检测土壤中有效态铅含量;

步骤二:对选取的土壤区域按照每平方米施加0.75kg的腐殖酸修复剂的剂量均匀播撒在土壤表面;

步骤三:对土壤进行进行深翻后,盖上塑料薄膜,15天后,进行再次土壤中有效态铅含量的检测;

步骤四:对比两次检测结果,土壤有效态含量降低率大于20%,即可停用腐殖酸修复剂,进行土壤停耕休整期,否则,重复步骤二、三,直至土壤中有效态铅含量与初次测量的土壤有效态含量的降低率小于20%后,即可停止土壤修复过程。

该腐殖酸修复剂包含以下重量份的组分:风化煤腐殖酸35份、有机质30份、巯基纤维素25份、微量元素7.5份、水55份,其中,风化煤腐殖酸是从风化煤中采用超声波-koh联合提取工艺提取而来的,超声波-koh联合提取工艺,包括以下步骤,首先,按照投入比为1:6往风化煤中加入koh溶液,然后,放入超声波处理装置中处理,提取功率为140w,提取时间为45min,温度调节为50℃静置、离心、取出上清液,最后,将取出的上清液经冷冻干燥后制成粉剂,备用,温度条件为-40℃,真空度为30pa,处理时间为24h。

实施例3

一种腐殖酸用于土壤修复的方法,包括以下步骤,步骤一:选取铅污染土壤,检测土壤中有效态铅含量;

步骤二:对选取的土壤区域按照每平方米施加0.75kg的腐殖酸修复剂的剂量均匀播撒在土壤表面;

步骤三:对土壤进行进行深翻后,盖上塑料薄膜,15天后,进行再次土壤中有效态铅含量的检测;

步骤四:对比两次检测结果,土壤有效态含量降低率大于20%,即可停用腐殖酸修复剂,进行土壤停耕休整期,否则,重复步骤二、三,直至土壤中有效态铅含量与初次测量的土壤有效态含量的降低率小于20%后,即可停止土壤修复过程。

该腐殖酸修复剂包含以下重量份的组分:风化煤腐殖酸40份、有机质25份、巯基纤维素30份、微量元素5份、水60份,其中,风化煤腐殖酸是从风化煤中采用超声波-koh联合提取工艺提取而来的,超声波-koh联合提取工艺,包括以下步骤,首先,按照投入比为1:6往风化煤中加入koh溶液,然后,放入超声波处理装置中处理,提取功率为140w,提取时间为45min,温度调节为50℃静置、离心、取出上清液,最后,将取出的上清液经冷冻干燥后制成粉剂,备用,温度条件为-40℃,真空度为30pa,处理时间为24h。

实施例4

一种腐殖酸用于土壤修复的方法,包括以下步骤,步骤一:选取铅污染土壤,检测土壤中有效态铅含量;

步骤二:对选取的土壤区域按照每平方米施加1.0kg的腐殖酸修复剂的剂量均匀播撒在土壤表面;

步骤三:对土壤进行进行深翻后,盖上塑料薄膜,15天后,进行再次土壤中有效态铅含量的检测;

步骤四:对比两次检测结果,土壤有效态含量降低率大于20%,即可停用腐殖酸修复剂,进行土壤停耕休整期,否则,重复步骤二、三,直至土壤中有效态铅含量与初次测量的土壤有效态含量的降低率小于20%后,即可停止土壤修复过程。

该腐殖酸修复剂包含以下重量份的组分:风化煤腐殖酸35份、有机质30份、巯基纤维素25份、微量元素7.5份、水55份,其中,风化煤腐殖酸是从风化煤中采用超声波-koh联合提取工艺提取而来的,超声波-koh联合提取工艺,包括以下步骤,首先,按照投入比为1:6往风化煤中加入koh溶液,然后,放入超声波处理装置中处理,提取功率为140w,提取时间为45min,温度调节为50℃静置、离心、取出上清液,最后,将取出的上清液经冷冻干燥后制成粉剂,备用,温度条件为-40℃,真空度为30pa,处理时间为24h。

分别对实施例1-4所述的腐殖酸用于土壤修复的方法进行土壤修复实验,得到各实施例与对比例的初始有效态铅含量、修复后有效态铅含量、二次修复后有效态铅含量,铅含量降低率、有机质平均值,对比例为普通土壤修复剂对土壤进行处理,测试结果如下表所示:

由上表中的对比可知:对比例4中风化煤腐殖酸35份、有机质30份、巯基纤维素25份、微量元素7.5份、水55份制成的腐殖酸修复剂,

按照步骤一:选取铅污染土壤,检测土壤中有效态铅含量;

步骤二:对选取的土壤区域按照每平方米施加1.0kg的腐殖酸修复剂的剂量均匀播撒在土壤表面;

步骤三:对土壤进行进行深翻后,盖上塑料薄膜,15天后,进行再次土壤中有效态铅含量的检测;

步骤四:对比两次检测结果,土壤有效态含量降低率大于20%,即可停用腐殖酸修复剂,进行土壤停耕休整期,否则,重复步骤二、三,直至土壤中有效态铅含量与初次测量的土壤有效态含量的降低率小于20%后,即可停止土壤修复过程。

应用到铅污染的土壤中进行土壤修复中时,使得土壤初始有效态铅含量从28.9mg/kg降低至22.13mg/kg,铅含量降低率为23.4%,同时有机质含量较对比组有所提高,同时,一次修复即可使得铅污染土壤的有效态铅含量降低率达到20%,在实际投入到土壤修复中使用中,使得投入少量腐殖酸土壤修复剂即可达到普通土壤修复剂几次施用的效果,可降低使用成本,经济效益高,有利于大规模的投入使用;

同时,该腐殖酸修复剂中使用的风化煤腐殖酸是从风化煤中采用超声波-koh联合提取工艺提取而来的,风化煤是矿源腐殖酸的主要来源之一,且该种提取工艺使得风化煤中的腐殖酸被有效提取,提高该土壤修复剂的整体施用效果,风化煤腐植酸的施用有利于降低土壤中有效态铅的含量,对铅污染土壤可以起到较好的修复作用,并且能有效降低植株中铅的含量,减少植株对土壤中铅的吸收和铅对植株的毒害作用,同时,风化煤腐植酸可以提高土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶以及脉酶的活性,铅污染土壤中加入腐植酸后,土壤酶的活性增强,有利于土壤的快速修复,由此可知,对比例4中风化煤腐殖酸35份、有机质30份、巯基纤维素25份、微量元素7.5份、水55份制成的腐殖酸修复剂应用到铅污染的土壤中进行土壤修复中时的修复效果最佳。

最后应说明的是:虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明的基础上,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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