CN105273721A - 重金属镉农田修复剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤修复剂。重金属镉农田修复剂，包括由原料混合而成的粉末状混合物，原料按照质量百分比计，分别包括3％～15％生石灰，8％～60％石灰石，3％～35％海泡石，3％～25％蛭石；1％～20％凹凸棒石。本发明通过改良配方，能有效降低大米中的镉Cd含量，使大米中镉Cd含量远小于标准规定的数值，提高产量，操作简单易行，主要适用于水稻种植。

Description

重金属镉农田修复剂

技术领域

本发明涉及环境保护领域，尤其涉及土壤修复剂。

背景技术

镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，正常环境状态下，不会影响人体健康。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，日本曾因镉中毒出现“骨痛病”。

我国受镉污染的土壤较多，导致湖南、广东、江西等一些地区屡屡出现镉米，引起了民众的广泛关注和对食品安全的忧虑。因镉不能被土壤中微生物降解、半衰期长、生物迁移性强，极易被植物吸收并累积，超过一定限度不仅严重影响作物的产量、品质，且可食部分极易通过食物链在人体内积累并危害人体健康。因此，研究镉污染土壤的治理方法与技术是十分必要的。

镉污染土壤的修复技术主要有物理修复方法、化学淋洗、客土法，但至今仍然没有完全成熟的技术。物理修复方法效率较高，但耗费大量能量，土壤有机质和水分都会遭到不同程度破坏；化学修复法不仅可以进行原位修复，也可进行异地修复，但易产生二次污染，再度危害土壤生态安全。

现不存有一种可以对镉污染土壤进行修复的修复剂。

发明内容

本发明的目的在于提供重金属镉农田修复剂，以解决上述至少一个技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

重金属镉农田修复剂，其特征在于，包括由原料混合而成的粉末状混合物，原料按照质量百分比计，分别包括3％～15％生石灰，8％～60％石灰石，3％～35％海泡石，3％～25％蛭石；1％～20％凹凸棒石。

本发明通过改良配方，能有效降低大米中的镉Cd含量，使大米中镉Cd含量远小于标准规定的数值，提高产量，操作简单易行，主要适用于水稻种植。

石灰石可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。

海泡石具有强大的镉吸附能力，最大吸附量可达2290mg/kg，吸附过程一物理吸附与离子交换吸附为主，故不会引入二次污染。

蛭石由于其具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性；蛭石还可起到缓冲作用，阻碍PH值的迅速变化，使肥料在作物生长介质中缓慢释放，且允许稍过量地使用肥料而对植物没有危害；蛭石还可向作物提供自身含有的Si、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。通过原料中增加蛭石使产量提高。

凹凸棒石具很强灭菌、除臭、去毒、杀虫能力，用以进一步提高产量。

本发明重金属镉农田修复剂中重金属成分含量为Hg≤2mg/kg，Cd≤3mg/kg，As≤10mg/kg，Pb≤50mg/kg，Cr≤50mg/kg，相较传统的重金属成分大大的降低了，减少了重金属的引入量。

所述原料按照质量百分比计，分别包括10％生石灰，40％石灰石，20％海泡石，10％蛭石；20％凹凸棒石。

所述原料按照质量百分比计，分别包括10％生石灰，45％石灰石，20％海泡石，20％蛭石；5％凹凸棒石。

所述原料按照质量百分比计，分别包括7％生石灰，50％石灰石，15％海泡石，20％蛭石；8％凹凸棒石。

所述原料按照质量百分比计，分别包括5％生石灰，30％石灰石，30％海泡石，20％蛭石；15％凹凸棒石。

所述生石灰、所述石灰石、所述海泡石、所述蛭石与所述凹凸棒石中的有效成分含量均大于等于70％。

所述生石灰、所述石灰石、所述海泡石、所述蛭石与所述凹凸棒石是对含镉农田修复的有效成分，本发明通过控制有效成分的含量，控制生石灰、石灰石、海泡石、蛭石与凹凸棒石中的杂质含量，便于保证修复效果。

所述粉末状混合物中-10目的颗粒不少于80％。本发明通过限定质量分数不小于80％所述粉末状混合物能通过10目标准筛。通过控制原料的细度，从而有效的保证修复效果，修复均匀性。

所述粉末状混合物的制备过程如下，首先，将原料分别进行研磨，研磨后，对原料分别进行称取，进而混合均匀。

本发明通过将原料先独自进行研磨，从而保证了原料颗粒的细度，从而称取混合，从而有效的解决了先称取的质量误差大的情况，提高混合均匀性。

重金属镉农田修复剂每亩农田使用量400-1500公斤。

重金属镉农田修复剂每亩农田使用量中含有生石灰：50-120公斤、石灰石：100-600公斤、海泡石：50-400公斤、蛭石：50-400公斤、凹凸棒石：20-100公斤。

便于保证修复效果。

本发明通过限定每亩的使用量进而保证修复效果，防止使用量过大，成本的升高，使用量过小，影响效果。

所述重金属镉农田修复剂在插秧前2-4天与20厘米深度的土壤均匀混合，灌水静置2-4天插秧。

本发明限定重金属镉农田修复剂的使用方法，便于保证使用效果。田间秧苗实行灌田覆水管理。

在稻秧分蘖期初始，使用喷雾器均匀喷洒叶面肥溶液，每次每亩喷洒50-100L，所述叶面肥溶液中叶面肥的质量百分比为1％-6％，每次喷洒时间间隔1-3天，共需喷洒1-3次。

本发明通过重金属镉农田修复剂与叶面肥的结合，从而提高阻镉修复效果，保证水稻的质量。

所述叶面肥为一阻镉型叶面肥。

所述叶面肥是一磷酸二氢钾叶面肥。

所述原料进行研磨采用一球磨机，所述球磨机包括一筒体，所述筒体内设有球石，所述筒体的内壁呈一圆柱，所述圆柱的中心轴线方向平行于水平方向，所述圆柱的侧壁上设有至少六个凹坑，相邻所述凹坑的距离等于所述球石的直径，所述凹坑纵截面呈一圆弧，所述圆弧的半径等于所述球石的半径。

本发明通过采用球磨机作用原料的研磨工具，提高研磨效果，保证颗粒的细度。本发明通过优化所述筒体侧壁的结构，通过设有与所述球石外轮廓相匹配的球石，从而提高了所述筒体内球石与所述筒体内壁的接触面积，从而提高了球石与原料发生碰撞的磨细精度，减少了球磨死角，提高了球磨效果。

相邻所述凹坑的连接处设有一连接曲面，所述连接曲面呈向上凸出。

本发明通过相邻所述凹坑的连接处设有连接曲面，有效的减少球磨过程对凹坑连接处的磨损。

至少六个凹坑的排布方向平行于圆柱的中心轴线方向。

所述连接曲面与相邻所述凹坑相切。

从而实现筒体内壁的平滑性。

所述球磨机还包括支架，所述筒体位于所述支架上，所述支架上还设有一驱动所述筒体转动的旋转电机，所述旋转电机采用一变频电机。

本发明通过采用变频电机作为驱动所述筒体转动的旋转电机，从而有助于对转速的调整与改变。

所述筒体的一端设有筒体驱动轴，所述筒体驱动轴通过一减速箱连接所述旋转电机。

所述原料进行研磨采用一球磨机，所述球磨机包括一筒体，所述筒体的侧壁上可拆卸连接有一环状的过滤筛，所述过滤筛的目数为10目，所述过滤筛的宽度不大于10cm；

所述筒体的下方设有一储料罐，所述储料罐位于所述过滤筛的正下方，所述储料罐的下端面上设有一称重装置，所述称重装置连接一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接一时钟模块，所述微型处理器系统还连接一显示屏，所述显示屏位于所述储料罐的下端外壁上。

本发明通过在传统的球磨机的侧壁上设有一过滤筛，当球磨机内的颗粒球磨到颗粒外径小于过滤筛的孔径时，筒体内的颗粒经过滤筛下漏至储料罐，本发明通过称重装置与时钟模块相结合，从而可以有效的监控球磨机的细化程度，当过滤筛中下漏的颗粒达到一定速率时，说明以细化完成。从而停止球磨。有效的提高了传统定时性的细化程度不可控型。本发明通过过滤筛的可拆卸连接，便于根据不同的研磨原料，调整不同的过滤筛，本发明由于颗粒细度要求需要通过10目的过滤筛，故选取了10目的过滤筛。

所述过滤筛的横截面呈一圆心角不小于280°的圆弧。本发明通过限定过滤筛的横截面的圆心角，防止圆心角设置过少，颗粒下漏数少，不便于统计球磨效果，防止圆心角过大不便于过滤筛的可拆卸连接。

所述筒体的侧壁上开设有一与过滤筛相匹配的环状开口。便于过滤筛的可拆卸连接。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

重金属镉农田修复剂，包括由原料混合而成的粉末状混合物，原料按照质量百分比计，分别包括3％～15％生石灰，8％～60％石灰石，3％～35％海泡石，3％～25％蛭石；1％～20％凹凸棒石。本发明通过改良配方，能有效降低大米中的镉Cd含量，使大米中镉Cd含量远小于标准规定的数值，提高产量，操作简单易行，主要适用于于水稻种植。石灰石可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。海泡石具有强大的镉吸附能力，最大吸附量可达2290mg/kg，吸附过程一物理吸附与离子交换吸附为主，故不会引入二次污染。蛭石由于其具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性；蛭石还可起到缓冲作用，阻碍PH值的迅速变化，使肥料在作物生长介质中缓慢释放，且允许稍过量地使用肥料而对植物没有危害；蛭石还可向作物提供自身含有的K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。通过原料中增加蛭石使产量提高。凹凸棒石具很强灭菌、除臭、去毒、杀虫能力，用以进一步提高产量。

本发明重金属镉农田修复剂中重金属成分含量为Hg≤2mg/kg，Cd≤3mg/kg，As≤10mg/kg，Pb≤50mg/kg，Cr≤50mg/kg，相较传统的重金属成分大大的降低了，减少了重金属的引入量。原料按照质量百分比计，分别包括10％生石灰，40％石灰石，20％海泡石，10％蛭石；20％凹凸棒石。原料按照质量百分比计，分别包括10％生石灰，45％石灰石，20％海泡石，20％蛭石；5％凹凸棒石。原料按照质量百分比计，分别包括7％生石灰，50％石灰石，15％海泡石，20％蛭石；8％凹凸棒石。原料按照质量百分比计，分别包括5％生石灰，30％石灰石，30％海泡石，20％蛭石；15％凹凸棒石。

生石灰、石灰石、海泡石、蛭石与凹凸棒石中的有效成分含量均大于等于70％。生石灰、石灰石、海泡石、蛭石与凹凸棒石是对含镉农田修复的有效成分，本发明通过控制有效成分的含量，控制生石灰、石灰石、海泡石、蛭石与凹凸棒石中的杂质含量，便于保证修复效果。生石灰、石灰石、海泡石、蛭石与凹凸棒石中的有效成分含量以质量百分比计。

粉末状混合物中-10目的颗粒不少于80％。本发明通过限定质量分数不小于80％粉末状混合物能通过10目标准筛。通过控制原料的细度，从而有效的保证修复效果，修复均匀性。

粉末状混合物的制备过程如下，首先，将原料分别进行研磨，研磨后，对原料分别进行称取，进而混合均匀。本发明通过将原料先独自进行研磨，从而保证了原料颗粒的细度，从而称取混合，从而有效的解决了先称取的质量误差大的情况，提高混合均匀性。

重金属镉农田修复剂每亩农田使用量400-1500公斤。重金属镉农田修复剂每亩农田使用量中含有生石灰：50-120公斤、石灰石：100-600公斤、海泡石：50-400公斤、蛭石：50-400公斤、凹凸棒石：20-100公斤。便于保证修复效果。本发明通过限定每亩的使用量进而保证修复效果，防止使用量过大，成本的升高，使用量过小，影响效果。

重金属镉农田修复剂在插秧前2-4天与20厘米深度的土壤均匀混合，灌水静置2-4天插秧。本发明限定重金属镉农田修复剂的使用方法，便于保证使用效果。田间秧苗实行灌田覆水管理。在稻秧分蘖期初始，使用喷雾器均匀喷洒叶面肥溶液，每次每亩喷洒50-100L，叶面肥溶液中叶面肥的质量百分比为1％-6％，每次喷洒时间间隔1-3天，共需喷洒1-3次。本发明通过重金属镉农田修复剂与叶面肥的结合，从而提高阻镉修复效果，保证水稻的质量。

叶面肥为一阻镉型叶面肥。叶面肥是一磷酸二氢钾叶面肥。

原料进行研磨采用一球磨机，球磨机包括一筒体，筒体内设有球石，筒体的内壁呈一圆柱，圆柱的中心轴线方向平行于水平方向，圆柱的侧壁上设有至少六个凹坑，相邻凹坑的距离等于球石的直径，凹坑纵截面呈一圆弧，圆弧的半径等于球石的半径。本发明通过采用球磨机作用原料的研磨工具，提高研磨效果，保证颗粒的细度。本发明通过优化筒体侧壁的结构，通过设有与球石外轮廓相匹配的球石，从而提高了筒体内球石与筒体内壁的接触面积，从而提高了球石与原料发生碰撞的磨细精度，减少了球磨死角，提高了球磨效果。

相邻凹坑的连接处设有一连接曲面，连接曲面呈向上凸出。本发明通过相邻凹坑的连接处设有连接曲面，有效的减少球磨过程对凹坑连接处的磨损。

至少六个凹坑的排布方向平行于圆柱的中心轴线方向。连接曲面与相邻凹坑相切。从而实现筒体内壁的平滑性。

球磨机还包括支架，筒体位于支架上，支架上还设有一驱动筒体转动的旋转电机，旋转电机采用一变频电机。本发明通过采用变频电机作为驱动筒体转动的旋转电机，从而有助于对转速的调整与改变。筒体的一端设有筒体驱动轴，筒体驱动轴通过一减速箱连接旋转电机。

原料进行研磨采用一球磨机，球磨机包括一筒体，筒体的侧壁上可拆卸连接有一环状的过滤筛，过滤筛的目数为10目，过滤筛的宽度不大于10cm；筒体的下方设有一储料罐，储料罐位于过滤筛的正下方，储料罐的下端面上设有一称重装置，称重装置连接一微型处理器系统，微型处理器系统连接一时钟模块，微型处理器系统还连接一显示屏，显示屏位于储料罐的下端外壁上。本发明通过在传统的球磨机的侧壁上设有一过滤筛，当球磨机内的颗粒球磨到颗粒外径小于过滤筛的孔径时，筒体内的颗粒经过滤筛下漏至储料罐，本发明通过称重装置与时钟模块相结合，从而可以有效的监控球磨机的细化程度，当过滤筛中下漏的颗粒达到一定速率时，说明以细化完成。从而停止球磨。有效的提高了传统定时性的细化程度不可控型。本发明通过过滤筛的可拆卸连接，便于根据不同的研磨原料，调整不同的过滤筛，本发明由于颗粒细度要求需要通过10目的过滤筛，故选取了10目的过滤筛。过滤筛的横截面呈一圆心角不小于280°的圆弧。本发明通过限定过滤筛的横截面的圆心角，防止圆心角设置过少，颗粒下漏数少，不便于统计球磨效果，防止圆心角过大不便于过滤筛的可拆卸连接。筒体的侧壁上开设有一与过滤筛相匹配的环状开口。便于过滤筛的可拆卸连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.重金属镉农田修复剂，其特征在于，包括由原料混合而成的粉末状混合物，原料按照质量百分比计，分别包括3％～15％生石灰，8％～60％石灰石，3％～35％海泡石，3％～25％蛭石；1％～20％凹凸棒石。

2.根据权利要求1所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，所述生石灰、所述石灰石、所述海泡石、所述蛭石与所述凹凸棒石中的有效成分含量均大于等于70％。

3.根据权利要求1所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，所述粉末状混合物中-10目的颗粒不少于80％。

4.根据权利要求1所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，所述粉末状混合物的制备过程如下，首先，将原料分别进行研磨，研磨后，对原料分别进行称取，进而混合均匀。

5.根据权利要求1所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，重金属镉农田修复剂每亩农田使用量400-1500公斤。

6.根据权利要求5所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，重金属镉农田修复剂每亩农田使用量中含有生石灰：50-120公斤、石灰石：100-600公斤、海泡石：50-400公斤、蛭石：50-400公斤、凹凸棒石：20-100公斤。

7.根据权利要求1所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，所述重金属镉农田修复剂在插秧前2-4天与20厘米深度的土壤均匀混合，灌水静置2-4天插秧。

8.根据权利要求1所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，所述重金属镉农田修复剂在插秧前2-4天与20厘米深度的土壤均匀混合，灌水静置2-4天插秧；

在稻秧分蘖期初始，使用喷雾器均匀喷洒叶面肥溶液，每次每亩喷洒50-100L，所述叶面肥溶液中叶面肥的质量百分比为1％-6％，每次喷洒时间间隔1-3天，共需喷洒1-3次。

9.根据权利要求8所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，所述叶面肥是一磷酸二氢钾叶面肥。

10.根据权利要求4所述的重金属镉农田修复剂，其特征在于，所述原料进行研磨采用一球磨机，所述球磨机包括一筒体，所述筒体内设有球石，所述筒体的内壁呈一圆柱，所述圆柱的中心轴线方向平行于水平方向，所述圆柱的侧壁上设有至少六个凹坑，相邻所述凹坑的距离等于所述球石的直径，所述凹坑纵截面呈一圆弧，所述圆弧的半径等于所述球石的半径。