CN105524623A - 一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法 - Google Patents

一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105524623A
CN105524623A CN201610071104.0A CN201610071104A CN105524623A CN 105524623 A CN105524623 A CN 105524623A CN 201610071104 A CN201610071104 A CN 201610071104A CN 105524623 A CN105524623 A CN 105524623A
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
heavy metal
release type
soil heavy
slow release
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610071104.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105524623B (zh
Inventor
刘传平
李芳柏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongxiang Xuyao Technology Co ltd
Original Assignee
Guangdong Institute of Eco Environment and Soil Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Institute of Eco Environment and Soil Sciences filed Critical Guangdong Institute of Eco Environment and Soil Sciences
Priority to CN201610071104.0A priority Critical patent/CN105524623B/zh
Priority to US15/571,182 priority patent/US10633588B2/en
Priority to PCT/CN2016/079109 priority patent/WO2017133079A1/zh
Priority to JP2016574887A priority patent/JP6360570B2/ja
Publication of CN105524623A publication Critical patent/CN105524623A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105524623B publication Critical patent/CN105524623B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • C09K17/48—Organic compounds mixed with inorganic active ingredients, e.g. polymerisation catalysts
    • C09K17/50—Organic compounds mixed with inorganic active ingredients, e.g. polymerisation catalysts the organic compound being of natural origin, e.g. cellulose derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C05D9/02—Other inorganic fertilisers containing trace elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/40—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting fertiliser dosage or release rate; for affecting solubility
    • C05G3/44—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting fertiliser dosage or release rate; for affecting solubility for affecting solubility
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2101/00—Agricultural use

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Biochemistry (AREA)

Abstract

本发明公开了一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法。本发明的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂是以一步法制备的铁基生物炭、高岭土和生物淀粉按照特定比例混合为芯材；以酸性硅溶胶、壳聚糖溶液在碱性催化剂和乳化剂作用下制备的壳聚糖硅溶胶复合材料为包膜；用上述碱性包膜材料对上述铁基生物炭进行包衣，控制一定的芯材和包衣材料质量体积比，制备得到。该钝化剂原料来源广泛、制备工艺简便、易于工厂化生产，可以高效持续钝化土壤重金属砷和镉，抑制稻米砷和镉的吸收积累。本发明制备的钝化剂可以持续作用4个生长季，比普通铁基生物炭钝化剂钝化效率高、作用时间更持久。可以广泛应用于砷镉复合污染农田治理。

Description

一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法
技术领域
本发明属于土壤重金属修复领域，具体涉及一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法。
背景技术
随着工农业生产的发展，农业环境污染特别是土壤重金属污染问题已越来越突出。据估算，我国每年因重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。土壤环境质量问题直接关系到农产品的安全，由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。我国大面积的农田土壤重金属污染，难以采用单一的修复技术方法解决问题。亟待开发一种能够大面积推广应用、成本较低、不误农时的农田土壤重金属治理技术方法，以降低农产品中重金属含量。
重金属钝化技术被认为是治理农田土壤重金属污染最有效的措施之一。通过施用土壤友好型调理剂，钝化污染土壤重金属，减小农作物对重金属的吸收，实现重金属污染农业土壤的边治理、边生产，是土壤重金属防治新的思路，既经济又安全。土壤重金属钝化技术投入相对较低，修复效率高，操作简单；对于大面积中低度重金属污染土壤修复具有较好的优越性，可以满足当前我国农田土壤重金属污染治理以及保障农产品安全需求。
近年来，生物炭用于钝化重金属污染土壤受到越来越多的关注。由于生物炭表面含大量的羧基、羟基和酸酐等多种基团以及负电荷、比表面积大、原料来源广泛和价格低廉，因而生物炭在土壤重金属修复方面受到极大的重视和广泛的研究。生物炭能够提高酸性土壤pH值，增加阳离子交换量，从而吸附土壤中的污染物和重金属，降低Cd、Pb、Zn在农作物体内的累积。但是由于As的移动性随土壤pH的增加而增加，易于键合到土壤中具有阴离子交换位的Fe、Al和Mn氧化物和氢氧化物上，这将意味着在土壤中添加生物炭不一定能够控制As的生物有效性。如Zheng等研究发现，生物炭施用于重金属污染的水稻土壤后对土壤中的Cd、Zn、Pb和As的迁移能力产生影响，水稻根中Cd、Zn和Pb的浓度分别下降了98％、83％和72％，而砷的浓度增加了327％。由于大多数农田土壤为重金属复合污染，这也就对生物炭钝化农田重金属应用提出了挑战。
虽然我们前期专利“一种铁基生物炭材料、其制备工艺以及其在土壤污染治理中的应用(申请号：201410538633.8)”对生物炭进行铁基改性后，能很好的解决对土壤中砷镉复合污染同时钝化的问题；但是其制备工艺较为复杂。同时由于大多数生物炭材料为疏松多孔结构，一旦施用土壤后很快就会与土壤溶液发生反应，在很短的时间内对重金属的吸附固定作用就会达到饱和。由于土壤具有较大的缓冲性能，土壤溶液中的重金属离子在被生物炭吸附后还会缓慢的从土壤胶体或土壤矿物中释放出来。因此，如果直接将生物炭粉施用于农田，往往使用量较大；每亩用量有的达到1吨甚至数吨，才能对当季水稻起到比较好的抑制重金属吸收积累的效果。到下一季水稻种植时又需要施用同样高剂量的生物炭，这不仅会造成资源浪费，还会增加劳动力投入。而且生物炭比较轻，直接施用容易形成扬尘，不仅会造成浪费也会对施用者健康产生不利影响；同时在稻田施用也比较容易浮在水面上，易在下风向聚集造成施用不匀，也会随排水流走造成浪费。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述制备方法制得的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，这种材料以铁基生物炭和生物淀粉为芯材，造粒后包裹一层壳聚糖硅胶复合膜；壳聚糖硅胶复合膜包衣材料既克服了壳聚糖材料强度不够，又避免了硅胶材料易断裂的缺点。
上述铁基生物炭芯材采用一步法制备，制备工艺简单。采用本发明所制备得到的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂性能稳定，可以广泛应用于农田土壤重金属钝化、抑制农作物对重金属吸收积累方面。该缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂产品与传统土壤钝化剂相比，具有施用剂量低、对重金属钝化效果好且长期有效，对重金属钝化效果可以持续作用2年以上；而且可以同时钝化砷和镉，可以应用于复合重金属污染农田。
本发明的再一目的在于提供一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的使用方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)铁基生物炭前驱物制备：将生物质晾干并粉碎到合适的大小，置于高温炉中，在隔绝空气的条件下，升温至300℃～800℃，保持此温度3～12小时，停止加热，制得铁基生物炭前驱物；
(2)含铁溶液配制：将铁盐或亚铁盐配制成含铁质量分数为0.5％～5％的溶液；
(3)铁基生物炭制备：步骤(1)制备的铁基生物炭前驱物在保持温度80～350℃的条件下，加入步骤(2)制备的含铁溶液，边加边搅拌；铁基生物炭前驱物和含铁溶液质量体积比为1:0.2～1:5；搅拌均匀后冷却至室温，干燥、粉碎、过筛，制得铁基生物炭材料；
(4)芯材制备：将步骤(3)制备的铁基生物炭材料、高岭土和生物淀粉按照质量份数100:0.5:1～100:5:10混匀，加水或喷水搅拌至含水量50％～80％，造粒后干燥获得芯材；
(5)包膜材料制备：在55～75℃、搅拌的条件下，缓慢将壳聚糖溶液加入酸性硅溶胶中，控制壳聚糖溶液和酸性硅溶胶体积比为1:2～1:5，加完后再于55～75℃加热0.5～1h，制得酸性包衣材料前驱物；在55～75℃、搅拌的条件下，向制得的酸性包衣材料前驱物中缓慢加入乳化剂，控制乳化剂为壳聚糖质量的0.5％～5％，搅拌均匀后加入碱性催化剂进行催化，并保持55～75℃条件下搅拌1～1.5h，控制pH为9～11；真空除气泡，制得碱性包衣材料；
(6)缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备：将步骤(5)制得的碱性包衣材料对步骤(4)所制备的芯材进行包衣，控制芯材和碱性包衣材料的质量体积比在30:1～5:1；包衣后晾干制得成品缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂。
上述制备方法所制得的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，包膜厚的控制在0.5～1mm。
步骤(1)中以5℃～10℃/分钟速率升温至300℃～800℃。
步骤(1)中所述的生物质优选为废弃的木本或草本植物根、茎和叶的一种或数种。
步骤(2)中所述铁盐可以是氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种或几种；所述亚铁盐可以是氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁中的一种或几种。
步骤(3)制得的铁基生物炭材料含铁质量分数为0.5％～13％；优选2.5～7.5％。
步骤(3)中所述的铁基生物炭前驱物的温度保持为100～200℃。
步骤(3)中所述过筛是指过60目筛。
步骤(4)所述铁基生物炭材料、高岭土和生物淀粉的重量份数比为100:1:2～100:2.5:5。
步骤(4)中所述的生物淀粉可以是玉米粉、红薯粉、马铃薯或木薯粉。
步骤(4)制得的芯材粒径为3～5mm。
步骤(5)中所述的乳化剂可以是聚丙烯酰胺、烷基苯磺酸钠类、阿拉伯胶、吐温系列、斯潘系列中的一种或几种的混合物；所述的碱性催化剂可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或几种的混合物。
步骤(6)中所述的芯材和碱性包衣材料的质量体积比优选为15:1～10:1。
上述制备方法中所述的酸性硅溶胶通过以下步骤制备：
以金属硅粉、金属硅酸盐等为原料，所选原料要求杂质含量少，金属硅酸盐可以选择Na2SiO3、K2SiO3或Li2SiO3，优先选取Na2SiO3。将上述原料在强烈搅拌条件下，缓慢加入到碱性溶液中，配制出金属硅酸盐溶液。所选用的碱性溶液可以用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等配制，优选氨水；碱溶液浓度为0.1～5M，优选0.2～2M。所配制的金属硅酸盐的浓度要求重量百分比为5％至饱和，pH为10～13。所获得的前驱液以一定速率通过多级氢型强酸性阳离子交换树脂交换柱，控制柱出口收集液pH值在1～4之间，可得到活性酸性硅溶胶前驱物。制备的活性酸性硅溶胶前驱物微波(或水浴)加热15min后，静止冷却陈化60min制得酸性硅溶胶备用。上述酸性硅溶胶控制pH为1～4，二氧化硅质量分数为5～15％。
上述制备方法中所述的壳聚糖溶液通过以下步骤制备：将壳聚糖溶于0.1～100mM的酸性溶液中，在水浴55～75℃条件下边加热边搅拌，完全溶解后在55～75℃条件持续加热0.5～1h，制得壳聚糖溶液。上述酸性溶液可以是硝酸、草酸、醋酸、柠檬酸、酒石酸、盐酸、硫酸中的一种或几种的混合；上述酸性壳聚糖溶液控制壳聚糖质量百分数为3～5％，pH为1～4。
上述缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的使用方法，包括以下步骤：
稻田犁耙均匀后，每亩施用缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂100～300公斤作为基肥；均匀撒施，施用时保持田间淹水3～5cm；施用后5～10天再插秧。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)利用本发明技术对铁基生物炭进行包膜后，钝化剂施用方便，不会形成扬尘，不会浮于稻田水面；因此本发明产品施用后可以高效钝化土壤重金属，用量少、节约材料和人力。
(2)利用本发明技术制得的钝化剂，颗粒均匀；同时由于对壳聚糖进行了硅溶胶复合，包衣不易破裂，钝化剂可以持续稳定对土壤重金属进行固定钝化；施用本发明制备的钝化剂可以长效抑制农作物对重金属的吸收积累。
(3)与传统包衣材料比，壳聚糖硅溶胶复合包衣材料不仅具有良好的缓释性能，而且硅溶胶本身具有对重金属较强的吸附和固定性能，硅又是植物生长有益元素；而壳聚糖具有促进种子萌发、改善土壤微生物结构和改善土壤理化性质等功效；因此本技术发明所提供的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂材料，不仅能钝化土壤重金属也可以提高农作物产量。
(4)利用本发明技术制备的钝化剂不仅可以对土壤中镉等重金属进行吸附固定；也可以对砷进行氧化固定。因此，本发明技术可以应用于复合重金属污染农田；解决了砷、镉不能同时高效钝化的技术难点。
(5)本发明技术所采用的材料来源广泛、价格低廉、无毒无害；且生产工艺相对简单，易于大规模工厂化生产。
附图说明
图1为不同钝化剂施用对土壤砷的钝化效果。
图2为不同钝化剂施用对土壤镉的钝化效果。
图3为不同钝化剂施用对稻米砷含量的影响。
图4为不同钝化剂施用对稻米镉含量的影响。
图5为不同钝化剂施用对4个生长季水稻产量的影响。
图6为不同钝化剂施用对4个生长季稻田土壤有效镉的影响。
图7为不同钝化剂施用对4个生长季稻田土壤有效砷的影响。
图8为不同钝化剂施用对4个生长季水稻稻米镉含量的影响。
图9为不同钝化剂施用对4个生长季水稻稻米砷含量的影响。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例中所述用的酸性硅溶胶通过以下步骤制得：
量取200mL水，加入0.5g氢氧化钠，开动搅拌器升温至55℃后，再加入250gNa2SiO3，充分溶解后冷却至室温，制得pH为12.8的碱性硅溶液。将上述碱性硅溶液以5mL/min的速度，匀速通过100mL(湿体积)氢型强酸性阳离子多级树脂交换柱，控制柱出口收集液pH值在2～3，微波(或水浴)搅拌加热到50℃，静止冷却陈化30min后，得到酸性硅溶胶、备用。上述酸性硅溶胶控制pH为2.5；二氧化硅质量分数为13％。改变上述氢氧化钠和Na2SiO3的质量比，分别制得pH为4.0、二氧化硅质量分数为5％的酸性硅溶胶，pH为2.0、二氧化硅质量分数为15％的酸性硅溶胶，pH为3.0、二氧化硅质量分数为12％的酸性硅溶胶，pH为1.0、二氧化硅质量分数为10％的酸性硅溶胶。
实施例1：以农业废弃物为原料的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂制备
将稻草、稻壳等农业废弃物晾干粉碎后，称取99.5kg，置于高温炉中，在隔绝空气的条件下，以5℃/分钟速率升温至300℃，并在此温度下加热12小时，停止加热。配制100L含铁质量百分比为0.5％的氯化亚铁溶液，迅速加入高温炉中，并保持温度为80℃，边加边搅拌，冷却、晾干和粉碎过60目筛，即得到含铁质量分数为0.5％的铁基生物炭。将上述铁基生物炭、高岭土和玉米粉按质量比100:5:10混匀，喷水搅拌至含水量50％，造粒后干燥，制得粒径为5±0.5mm的铁基生物炭芯材。
另用将3g壳聚糖，在55℃水浴条件下，溶解在约97毫升0.1mM的盐酸溶液中，边加热边搅拌；待完全溶解后在55℃水浴条件下持续加热0.5h；最后调节pH至4.0，壳聚糖质量分数约为3％。再将该壳聚糖溶液在55℃水浴条件下，缓慢加入到上述制备的pH为4.0、二氧化硅质量分数为5％的酸性硅溶胶中，边加边搅拌，加完后再在55℃水浴条件下持续加热0.5h。然后在55℃水浴搅拌条件下，再加入0.015g斯潘-80，最后缓慢加入0.01M的氢氧化钠，直至pH为9，停止加入；在55℃水浴条件下持续加热0.5h；即得碱性包衣材料。
用上述碱性包衣材料对上述铁基生物炭芯材进行包衣，控制芯材和包衣材料质量体积比为5:1；包衣后晾干即得缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，该钝化剂包衣膜为0.70±0.15mm。
实施例2：以锯木屑为原料的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂制备
称取99kg干燥的锯木屑，置于高温炉中，在隔绝空气的条件下，以10℃/分钟速率升温至800℃，并在此温度下加热3小时，停止加热。配制20L含铁质量百分比为5％的硝酸铁溶液，迅速加入高温炉中，并保持温度为350℃，边加边搅拌，冷却、晾干和粉碎过60目筛，即得到含铁质量分数为1％的铁基生物炭。将上述铁基生物炭、高岭土和木薯粉按质量比100:0.5:1混匀，喷水搅拌至含水量80％，造粒后干燥，制得粒径为4±0.5mm的铁基生物炭芯材。
另用将4.5g壳聚糖，在75℃水浴条件下，溶解在约95.5毫升100mM的柠檬酸溶液中，边加热边搅拌；待完全溶解后在75℃水浴条件下持续加热0.5h；最后调节pH至2.0，壳聚糖质量分数约为4.5％。再将该壳聚糖溶液在75℃水浴条件下，缓慢加入到上述制备的pH为2.0、二氧化硅质量分数为15％的酸性硅溶胶中，边加边搅拌，加完后再在75℃水浴条件下持续加热0.5h。然后在75℃水浴搅拌条件下，再加入0.225g十二烷基苯磺酸钠，最后缓慢加入0.5M的氨水，直至pH为10，停止加入；在75℃水浴条件下持续加热0.5h；即得碱性包衣材料。
用上述碱性包衣材料对上述铁基生物炭芯材进行包衣，控制芯材和包衣材料质量体积比为30:1；包衣后晾干即得缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，该钝化剂包衣膜为0.55±0.05mm。
实施例3：以混合材料为原料的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂制备
干燥的锯木屑、稻草和棕榈丝混匀粉碎后，称取97.5kg置于高温炉中，在隔绝空气的条件下，以10℃/分钟速率升温至550℃，并在此温度下加热5小时，停止加热。配制500L含铁质量百分比为0.5％的氯化铁溶液，迅速加入高温炉中，并保持温度为550℃，边加边搅拌，冷却、晾干和粉碎过60目筛，即得到含铁质量分数为2.5％的铁基生物炭。将上述铁基生物炭、高岭土和马铃薯粉按质量比100:5:10混匀，喷水搅拌至含水量50％，造粒后干燥，制得粒径为4.5±0.5mm的铁基生物炭芯材。
另用将5g壳聚糖，在60℃水浴条件下，溶解在约95毫升50mM的硝酸溶液中，边加热边搅拌；待完全溶解后在60℃水浴条件下持续加热0.5h；最后调节pH至3.0，壳聚糖质量分数约为5％。再将该壳聚糖溶液在60℃水浴条件下，缓慢加入到上述制备的pH为3.0、二氧化硅质量分数为12％的酸性硅溶胶中，边加边搅拌，加完后再在60℃水浴条件下持续加热0.5h。然后在60℃水浴搅拌条件下，再加入0.125g聚丙烯酰胺，最后缓慢加入0.25M的氨水，直至pH为9.5，停止加入；在60℃水浴条件下持续加热0.5h；即得碱性包衣材料。
用上述碱性包衣材料对上述铁基生物炭芯材进行包衣，控制芯材和包衣材料质量体积比为10:1；包衣后晾干即得缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，该钝化剂包衣膜为0.65±0.10mm。
实施例4：以棕榈丝为原料的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂制备
将棕榈晾干，称取95kg并破碎，置于高温炉中，在隔绝空气的条件下，以10℃/分钟速率升温至500℃，并在此温度下加热3小时，停止加热。配制200升含铁质量百分比为2.5％的硫酸亚铁溶液，迅速加入高温炉中，并保持温度为150℃，边加边搅拌，冷却、晾干和粉碎过60目筛，即得到含铁质量分数为5％的铁基生物炭。将上述铁基生物炭、高岭土和红薯粉按质量比100:1.5:3混匀，喷水搅拌至含水量65％，造粒后干燥，制得粒径为3.5±0.5mm的铁基生物炭芯材。
另用将5g壳聚糖，在65℃水浴条件下，溶解在约95毫升10mM的醋酸溶液中，边加热边搅拌；待完全溶解后在65℃水浴条件下持续加热1h；最后调节pH至1.0，壳聚糖质量分数约为5％。再将该壳聚糖溶液在65℃水浴条件下，缓慢加入到上述制备的pH为1.0、二氧化硅质量分数为10％的酸性硅溶胶中，边加边搅拌，加完后再在65℃水浴条件下持续加热1h。然后在65℃水浴搅拌条件下，再加入0.025g吐温-80，最后缓慢加入0.5M的氢氧化钾，直至pH为11，停止加入；在65℃水浴条件下持续加热1h；即得碱性包衣材料。
用上述碱性包衣材料对上述铁基生物炭芯材进行包衣，控制芯材和包衣材料质量体积比为15:1；包衣后晾干；即得缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，该钝化剂包衣膜为0.65±0.10mm。
实施例5：不同实施例制备的材料钝化土壤重金属盆栽试验
供试水稻田土壤采自于广东省汕头市莲花山钨矿区砷镉复合污染水稻土，采样深度为2-25cm，土壤经自然晾干，过20目筛，反复混匀备用。供试农作物为水稻，水稻种子由广东省生态环境与土壤研究所提供，水稻品种为优优128。土壤的基本性质见表1。
表1盆栽供试土壤基本理化性质
土壤自然风干后过20目筛，装盆(10kg/盆)，做如下处理：(1)对照(CK)；(2)添加100g含实施例1制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂(T1)；(3)添加100g含实施例2制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂(T2)；(4)添加100g含实施例3制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂(T3)；(5)添加100g含实施例4制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂(T4)；(6)添加普通的生物炭100g(T5)。每个处理设置3个重复，种植3株水稻苗。待水稻成熟后采集土壤和水稻籽粒样品；分析土壤中有效态砷和镉含量，以及稻米中砷和镉含量。
如图1、2所示，普通生物炭材料只对土壤镉具有一定的钝化效果，却不能钝化砷反而会增加土壤有效砷含量；与对照相比，普通生物炭施用后土壤有效砷含量增加了31.8％，土壤有效镉含量降低了23.3％。而由本发明制备的不同缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂施用后均能显著的降低土壤中有效砷和有效镉含量。与对照比，施加实施例1-4制备的钝化剂材料后，土壤有效砷含量分别降低了24.1％、26.7％、32.4％和44.2％；土壤有效镉含量分别降低了32.5％、40.8％、51.3％和57.3％。且使用由本发明制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂后也均可以显著降低稻米中砷和镉的含量(如图3、4)，与对照相比施加实施例1-4制备的钝化剂材料后，稻米砷含量分别降低了25.2％、32.4％、36.0％和41.8％；稻米镉含量下降了30.3％、36.3％、47.1％和54.1％。而普通生物炭钝化剂只能降低稻米镉含量，却增加了稻米砷含量(如图3、4)。因此与普通生物炭材料相比，本发明制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂不仅可以钝化土壤镉降低稻米镉含量；而且可以钝化土壤砷降低稻米砷含量；其中以实施例4“以棕榈丝为原料的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂”对钝化土壤重金属砷镉以及降低稻米砷镉积累效果最好。
实施例6本发明制备的材料钝化土壤重金属田间长效性试验
试验点位于广东省清远市佛冈县水头镇铜溪村一受Cd污染稻田，采集该田块表层土壤(0-30cm)分析，分析其基本理化性质如下表。
表2大田试验土壤基本理化性质
供试作物为水稻，其中2013年早、晚造水稻品种为天优998；而2014年早、晚造品种为天优652.
试验处理：试验共设3个处理，分别是(1)空白对照，(CK)；(2)在第一季水稻插秧前(即2013年3月份)，一次性施加150kg/亩的普通铁基生物炭作为基肥(T1)；该普通铁基生物炭由以下方法制备：将棕榈晾干，称取95kg并破碎，置于高温炉中，在隔绝空气的条件下，以10℃/分钟速率升温至500℃，并在此温度下加热3小时，停止加热。配制200升含铁质量百分比为2.5％的硫酸亚铁溶液，迅速加入高温炉中，并保持温度为150℃，边加边搅拌，冷却、晾干和粉碎过60目筛，即得到含铁质量分数为5％的铁基生物炭。(3)在第一季水稻插秧前(即2013年3月份)，一次性施加150kg/亩的实施例4制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂作为基肥(T2)；要求施用时稻田已犁耙均匀，且淹水3-5cm；施用后7天进行插秧。每个处理4次重复，随机排列；共12个试验小区，每个小区面积为5*4＝20m2，保证独立排灌。2013年7月早造水稻(第一季)收获后，在原小区上继续种植第二季水稻；第二季水稻收获后，在2014年4月继续种植第三季水稻；2014年7月第三季水稻收获后继续种植第四季水稻。一共种植4造水稻，水稻成熟时统计产量、收集土壤和水稻样品并分析土壤有效砷和有效镉含量，同时分析稻米砷镉含量。
如图5所示，施加实施例4制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，均可以显著增加水稻产量，与对照相比4个生长季水稻产量分别增加了17.1％、20.2％、15.5％和17.2％；而施加普通铁基生物炭对4个生长季水稻产量均无显著影响。如图6、7所示，施加普通铁基生物炭只有在第一和第二季水稻土壤上有效砷和有效镉含量显著降低；有效砷分别下降31.4％和19.0％，有效镉分别下降29.8％和22.9％。而施加实施例4制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，对4个生长季水稻土壤中的砷和镉均具有显著的钝化效果；与对照相比，4个生长季土壤中有效砷分别降低了54.5％、47.0％、42.6％和38.7％，土壤有效镉分别降低了42.2％、40.9％、39.7％和41.7％。相似的，施加普通铁基生物炭只有在第一和第二季稻米镉含量显著降低，分别比对照下降30.2％和18.0％；施加普通铁基生物炭只有第一季稻米砷含量显著降低，比对照下降了33.8％。而施加实施例4制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，对4个生长季的稻米砷和镉均具有显著的降低效果；与对照相比，4个生长季稻米中砷含量分别降低了46.0％、45.2％、40.9％和41.1％，稻米镉含量分别降低了64.5％、58.9％、42.2％和63.5％(图8、9)。因此，与普通铁基生物炭相比，以本发明制备的“以棕榈丝为原料的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂”可以高效持续钝化土壤重金属砷和镉，抑制稻米砷和镉的吸收积累；本发明制备的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂可以持续作用4个生长季，比普通铁基生物炭钝化剂钝化效率高、作用时间更持久。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将生物质晾干并粉碎，在隔绝空气的条件下，升温至300℃～800℃，保持此温度3～12小时，制得铁基生物炭前驱物；
(2)将铁盐或亚铁盐配制成含铁质量分数为0.5％～5％的溶液；
(3)步骤(1)制备的铁基生物炭前驱物在保持温度80～350℃的条件下，加入步骤(2)制备的含铁溶液，边加边搅拌；铁基生物炭前驱物和含铁溶液质量体积比为1:0.2～1:5；搅拌均匀后冷却至室温，干燥、粉碎、过筛，制得铁基生物炭材料；
(4)将步骤(3)制备的铁基生物炭材料、高岭土和生物淀粉按照质量份数100:0.5:1～100:5:10混匀，加水或喷水搅拌至含水量50％～80％，造粒后干燥获得芯材；
(5)在55～75℃、搅拌的条件下，将壳聚糖溶液加入酸性硅溶胶中，控制壳聚糖溶液和酸性硅溶胶体积比为1:2～1:5，加完后再于55～75℃加热0.5～1h，制得酸性包衣材料前驱物；在55～75℃、搅拌的条件下，向制得的酸性包衣材料前驱物中加入乳化剂，控制乳化剂为壳聚糖质量的0.5％～5％，搅拌均匀后加入碱性催化剂进行催化，并保持55～75℃条件下搅拌1～1.5h，控制pH为9～11；真空除气泡，制得碱性包衣材料；
(6)将步骤(5)制得的碱性包衣材料对步骤(4)所制备的芯材进行包衣，控制芯材和碱性包衣材料的质量体积比在30:1～5:1；包衣后晾干制得缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂。
2.根据权利要求1所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中以5℃～10℃/分钟速率升温至300℃～800℃；步骤(1)中所述的生物质为废弃的木本或草本植物根、茎和叶的一种或数种。
3.根据权利要求1所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述铁盐是氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种或几种；所述亚铁盐是氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的铁基生物炭前驱物的温度保持为100～200℃；步骤(3)中所述过筛是指过60目筛。
5.根据权利要求1所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的生物淀粉是玉米粉、红薯粉、马铃薯或木薯粉；步骤(4)制得的芯材粒径为3～5mm。
6.根据权利要求1所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述铁基生物炭材料、高岭土和生物淀粉的重量份数比为100:1:2～100:2.5:5。
7.根据权利要求1所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的乳化剂是聚丙烯酰胺、烷基苯磺酸钠类、阿拉伯胶、吐温系列、斯潘系列中的一种或几种的混合物；所述的碱性催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或几种的混合物；所述酸性硅溶胶控制pH为1～4，二氧化硅质量分数为5～15％。
8.根据权利要求1所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述的芯材和碱性包衣材料的质量体积比为15:1～10:1；包膜厚度为0.5～1mm。
9.一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂，其特征在于，其由权利要求1至8任一项所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备方法制备得到。
10.权利要求9所述的缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：稻田犁耙均匀后，每亩施用缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂100～300公斤作为基肥；均匀撒施，施用时保持田间淹水3～5cm；施用后5～10天再插秧。
CN201610071104.0A 2016-02-01 2016-02-01 一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法 Active CN105524623B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610071104.0A CN105524623B (zh) 2016-02-01 2016-02-01 一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法
US15/571,182 US10633588B2 (en) 2016-02-01 2016-04-12 Preparation and use of slow-release iron-based biochar soil heavy metal passivator
PCT/CN2016/079109 WO2017133079A1 (zh) 2016-02-01 2016-04-12 一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法
JP2016574887A JP6360570B2 (ja) 2016-02-01 2016-04-12 徐放型鉄系バイオ炭である土壌の重金属不活性化剤の調製方法及び応用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610071104.0A CN105524623B (zh) 2016-02-01 2016-02-01 一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105524623A true CN105524623A (zh) 2016-04-27
CN105524623B CN105524623B (zh) 2017-02-22

Family

ID=55767157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610071104.0A Active CN105524623B (zh) 2016-02-01 2016-02-01 一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10633588B2 (zh)
JP (1) JP6360570B2 (zh)
CN (1) CN105524623B (zh)
WO (1) WO2017133079A1 (zh)

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106034454A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 浙江大学 改善砷污染稻田中水稻生长和降低砷吸收的水肥调控方法
CN106040740A (zh) * 2016-08-18 2016-10-26 湖南农业大学 一种利用改良剂和淹水共同作用降低土壤镉活性的方法
CN106694541A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中冶华天工程技术有限公司 生物炭基缓释肥协同白茅修复重金属污染尾矿的方法
CN107236545A (zh) * 2017-06-29 2017-10-10 中南大学 重金属镉稳定剂硫基‑铁基复合改性生物炭的制备方法及改性生物炭
CN108772418A (zh) * 2018-07-24 2018-11-09 中向旭曜科技有限公司 一种稻田土壤镉砷同步钝化剂及其制备方法与应用
CN109122136A (zh) * 2018-07-24 2019-01-04 广东省生态环境技术研究所 一种中轻度重金属污染土壤上稻米安全生产的方法
CN109233859A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 云南圣清环保科技有限公司 一种用于土壤重金属钝化的多孔缓释复合钝化剂及其制备方法与应用
CN109233845A (zh) * 2018-08-22 2019-01-18 成都兰腾科技有限公司 一种治理土壤镉污染的长效复合制剂的制备工艺
CN109400390A (zh) * 2018-12-27 2019-03-01 美丽国土（北京）生态环境工程技术研究院有限公司 土壤金属钝化剂及其制备方法
CN109824426A (zh) * 2019-01-25 2019-05-31 兰州大学 一种改善土壤重金属污染的缓释肥料
CN109913231A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 江西师范大学 一种新型无机-生物碳土壤钝化剂及其制备方法
CN110026050A (zh) * 2019-01-14 2019-07-19 广州华芳烟用香精有限公司 一种Fe基蚕沙生物炭对苯乙醇的吸附缓释方法
CN110408407A (zh) * 2019-08-21 2019-11-05 长沙凯泽工程设计有限公司 一种植烟土壤镉钝化剂及其制备方法
CN110964530A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 天津大学 一种土壤提取剂及其制备方法和在治理镉污染土壤中的应用
CN110976496A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 成都新柯力化工科技有限公司 一种可移除土壤中重金属的修复方法
CN111349441A (zh) * 2020-04-10 2020-06-30 绍兴市农业科学研究院 一种农田土壤As、Pb复合污染安全利用的方法
CN111676023A (zh) * 2020-05-27 2020-09-18 永清环保股份有限公司 一种半包裹稳定化材料及其制备方法和使用方法
CN112126437A (zh) * 2020-08-21 2020-12-25 浙江博世华环保科技有限公司 一种复合改性生物质炭稳定剂及其制备方法和应用
CN112608184A (zh) * 2020-12-23 2021-04-06 西南科技大学 一种水稻生态环保专用肥的制备方法
CN113736472A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 湖南国重环境科技有限责任公司 一种缓释型砷固定剂及其制备方法和在砷污染土壤修复中的应用
CN111269724B (zh) * 2020-03-10 2021-12-24 中国科学院合肥物质科学研究院 酸性土壤修复剂的制备方法、制得的土壤修复剂及应用
CN114101310A (zh) * 2021-11-04 2022-03-01 生态环境部南京环境科学研究所 基于生物炭-凹凸棒土复配的铅镉污染农田土壤钝化方法
CN114467972A (zh) * 2022-03-01 2022-05-13 生态环境部华南环境科学研究所 一种壳聚糖负载氧化硅叶面调控剂及其制备方法和应用
CN114713625A (zh) * 2022-04-18 2022-07-08 广东省科学院生态环境与土壤研究所 一种靶向调控土壤微生物同步重/类金属转化与温室气体减排方法与应用
CN115501952A (zh) * 2022-11-09 2022-12-23 安徽科技学院 一种铁基生物炭研磨装置

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108967442B (zh) * 2018-07-24 2020-06-05 广东省生态环境技术研究所 一种抑制水稻镉砷积累的亚铁改性硒溶胶及其制备方法与应用
FI128349B (fi) * 2018-08-08 2020-03-31 Suomen Biokiertotuote Oy Menetelmä kasvualustan valmistamiseksi
CN109833849B (zh) * 2019-01-11 2022-01-18 湖南恒凯环保科技投资有限公司 用于砷污染土壤修复的改性生物炭及其制备方法与应用
CN110142032B (zh) * 2019-06-11 2022-02-22 盐城工学院 壳聚糖生物炭复合材料及其制备方法和应用
NZ783635A (en) 2019-07-04 2022-08-26 Incitec Fertilizers Pty Ltd Improved fertiliser
CN110540481A (zh) * 2019-10-09 2019-12-06 安徽国祯环卫科技有限公司 一种减少易腐垃圾堆肥过程中氮素损失的新方法
CN110665471A (zh) * 2019-10-23 2020-01-10 广西壮族自治区亚热带作物研究所（广西亚热带农产品加工研究所） 磁性除镉胶体颗粒材料及其制备方法与应用
CN112772318A (zh) * 2019-11-10 2021-05-11 湖南金泰米业有限公司 一种水稻育苗方法
CN111039390B (zh) * 2019-12-26 2022-05-17 浙江伊诺环保科技股份有限公司 一种微生物碳源的制备方法
CN111574306A (zh) * 2020-05-25 2020-08-25 贵州大学 一种土壤重金属钝化剂及其制备工艺
CN111630969A (zh) * 2020-06-03 2020-09-08 中节能大地环境修复有限公司 一种重金属污染土壤钝化的方法
CN111630970B (zh) * 2020-06-03 2022-08-12 中节能大地环境修复有限公司 一种盐碱化土壤的修复工艺及其应用
US11702374B2 (en) * 2020-06-17 2023-07-18 Iowa State University Research Foundation, Inc. Biochar product, its use in fertilizers, and methods of making the biochar
CN112075420A (zh) * 2020-09-01 2020-12-15 安徽山湖生态建设有限公司 一种园林植物病虫害防治用缓释剂及其制备方法
CN112536315A (zh) * 2020-11-06 2021-03-23 天津亚德尔生物质科技股份有限公司 一种基于生物炭材料的土壤治理方法
CN112920805B (zh) * 2021-01-19 2024-03-08 湖南省交通科学研究院有限公司 一种重金属复配钝化剂
CN113455135B (zh) * 2021-08-17 2022-01-25 黑龙江世纪云天化农业科技有限公司 一种构建种植土壤肥沃耕层的方法
CN114011860A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 新疆维吾尔自治区环境保护科学研究院 一种干旱区土壤Cd污染修复剂的应用效果检测方法
CN113956887A (zh) * 2021-11-11 2022-01-21 南京清科中晟环境技术有限公司 一种复合生态修复剂
CN114276816A (zh) * 2021-12-16 2022-04-05 佛山市铁人环保科技有限公司 一种场地土壤重金属钝化剂及其制备方法
CN114410527B (zh) * 2022-01-25 2023-09-12 福建农林大学 一种广谱土壤重金属钝化菌剂及其制备方法与应用
CN114918243B (zh) * 2022-05-13 2024-05-24 沈阳瑞丰农业技术开发有限公司 一种修复土壤重金属污染的修复剂以及修复方法
CN115011352B (zh) * 2022-06-16 2023-12-19 中电建生态环境集团有限公司 一种有机物-重金属复合污染土壤的铁碳基修复材料及其制备方法和使用方法
CN115287074B (zh) * 2022-06-30 2024-04-05 中南林业科技大学 一种高效镍污染土壤钝化剂及其制备方法和应用
CN115446104A (zh) * 2022-08-30 2022-12-09 南方科技大学 一种用于修复后场地化学阻控层的组合物、制备方法及其应用
US11807548B1 (en) * 2023-04-04 2023-11-07 King Faisal University Magnetic date palm charcoal nanocomposites and synthesis thereof
CN116750836B (zh) * 2023-07-05 2024-08-06 武汉清澄生态环境科技有限公司 一种水体修复天然原位钝化剂及其制备方法和应用
CN116870865B (zh) * 2023-07-18 2024-08-20 贵州省土壤肥料研究所(贵州省生态农业工程技术研究中心)(贵州省农业资源与环境研究所) 一种铁锰氧化物生物炭复合材料的制备方法与应用
CN118006342B (zh) * 2024-01-12 2024-07-12 贵州省土壤肥料研究所(贵州省生态农业工程技术研究中心)(贵州省农业资源与环境研究所) 一种用于修复镉砷复合污染稻田的聚硅酸铁锰复合材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103641637A (zh) * 2013-12-23 2014-03-19 青岛中科菲力工程技术研发有限公司 一种缓释复合肥及其制备方法
CN104388094A (zh) * 2014-10-13 2015-03-04 广东省生态环境与土壤研究所（广东省土壤科学博物馆） 一种铁基生物炭材料、其制备工艺以及其在土壤污染治理中的应用
CN104629092A (zh) * 2014-12-04 2015-05-20 马新亮 纳米壳聚糖复合材料及纳米包膜的颗粒产品
CN105061054A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 中国农业科学院烟草研究所 一种包膜缓控释肥及其制造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1190394A (ja) * 1997-09-24 1999-04-06 Nippon Kayaku Co Ltd 重金属含有廃棄物用処理剤及び重金属含有廃棄物の安定化処理法
CN102205231A (zh) * 2011-04-12 2011-10-05 浙江温州轻工研究院 一种壳聚糖包覆硅胶的吸附微球及其制备方法
US9359267B2 (en) * 2011-11-14 2016-06-07 Mississippi State University Using biochar as container substrate for plant growth
WO2013126477A1 (en) 2012-02-22 2013-08-29 University Of Florida Research Foundation, Inc. Biochar/metal composites, methods of making biochar/metal composites, and methods of removing contaminants from water
JP6044565B2 (ja) * 2014-02-28 2016-12-14 Ｊｆｅスチール株式会社 酸性土壌改良材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103641637A (zh) * 2013-12-23 2014-03-19 青岛中科菲力工程技术研发有限公司 一种缓释复合肥及其制备方法
CN104388094A (zh) * 2014-10-13 2015-03-04 广东省生态环境与土壤研究所（广东省土壤科学博物馆） 一种铁基生物炭材料、其制备工艺以及其在土壤污染治理中的应用
CN104629092A (zh) * 2014-12-04 2015-05-20 马新亮 纳米壳聚糖复合材料及纳米包膜的颗粒产品
CN105061054A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 中国农业科学院烟草研究所 一种包膜缓控释肥及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蒋旭涛等: "《铁改性物炭对磷的吸附及磷形态的变化特征》", 《农业环境科学学报》 *

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106034454A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 浙江大学 改善砷污染稻田中水稻生长和降低砷吸收的水肥调控方法
CN106040740A (zh) * 2016-08-18 2016-10-26 湖南农业大学 一种利用改良剂和淹水共同作用降低土壤镉活性的方法
CN106694541A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中冶华天工程技术有限公司 生物炭基缓释肥协同白茅修复重金属污染尾矿的方法
CN107236545A (zh) * 2017-06-29 2017-10-10 中南大学 重金属镉稳定剂硫基‑铁基复合改性生物炭的制备方法及改性生物炭
WO2020019747A1 (zh) * 2018-07-24 2020-01-30 广东省生态环境技术研究所 一种中轻度重金属污染土壤上稻米安全生产的方法
CN108772418A (zh) * 2018-07-24 2018-11-09 中向旭曜科技有限公司 一种稻田土壤镉砷同步钝化剂及其制备方法与应用
CN109122136A (zh) * 2018-07-24 2019-01-04 广东省生态环境技术研究所 一种中轻度重金属污染土壤上稻米安全生产的方法
US10918024B2 (en) 2018-07-24 2021-02-16 Guangdong Institute Of Eco-Environmental China Science & Technology Method for safe production of rice soil mildly and moderately polluted by heavy metals
CN109233845A (zh) * 2018-08-22 2019-01-18 成都兰腾科技有限公司 一种治理土壤镉污染的长效复合制剂的制备工艺
CN110964530A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 天津大学 一种土壤提取剂及其制备方法和在治理镉污染土壤中的应用
CN109233859A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 云南圣清环保科技有限公司 一种用于土壤重金属钝化的多孔缓释复合钝化剂及其制备方法与应用
CN109400390A (zh) * 2018-12-27 2019-03-01 美丽国土（北京）生态环境工程技术研究院有限公司 土壤金属钝化剂及其制备方法
CN109400390B (zh) * 2018-12-27 2021-06-15 美丽国土（北京）生态环境工程技术研究院有限公司 土壤金属钝化剂及其制备方法
CN110026050A (zh) * 2019-01-14 2019-07-19 广州华芳烟用香精有限公司 一种Fe基蚕沙生物炭对苯乙醇的吸附缓释方法
CN110026050B (zh) * 2019-01-14 2021-07-09 广州华芳烟用香精有限公司 一种Fe基蚕沙生物炭对苯乙醇的吸附缓释方法
CN109824426A (zh) * 2019-01-25 2019-05-31 兰州大学 一种改善土壤重金属污染的缓释肥料
CN109913231A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 江西师范大学 一种新型无机-生物碳土壤钝化剂及其制备方法
CN110408407A (zh) * 2019-08-21 2019-11-05 长沙凯泽工程设计有限公司 一种植烟土壤镉钝化剂及其制备方法
CN110976496A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 成都新柯力化工科技有限公司 一种可移除土壤中重金属的修复方法
CN111269724B (zh) * 2020-03-10 2021-12-24 中国科学院合肥物质科学研究院 酸性土壤修复剂的制备方法、制得的土壤修复剂及应用
CN111349441A (zh) * 2020-04-10 2020-06-30 绍兴市农业科学研究院 一种农田土壤As、Pb复合污染安全利用的方法
CN111676023A (zh) * 2020-05-27 2020-09-18 永清环保股份有限公司 一种半包裹稳定化材料及其制备方法和使用方法
CN112126437A (zh) * 2020-08-21 2020-12-25 浙江博世华环保科技有限公司 一种复合改性生物质炭稳定剂及其制备方法和应用
CN112608184B (zh) * 2020-12-23 2022-03-04 西南科技大学 一种水稻生态环保专用肥的制备方法
CN112608184A (zh) * 2020-12-23 2021-04-06 西南科技大学 一种水稻生态环保专用肥的制备方法
CN113736472A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 湖南国重环境科技有限责任公司 一种缓释型砷固定剂及其制备方法和在砷污染土壤修复中的应用
CN113736472B (zh) * 2021-09-23 2023-06-23 湖南国重环境科技有限责任公司 一种缓释型砷固定剂及其制备方法和在砷污染土壤修复中的应用
CN114101310A (zh) * 2021-11-04 2022-03-01 生态环境部南京环境科学研究所 基于生物炭-凹凸棒土复配的铅镉污染农田土壤钝化方法
CN114467972A (zh) * 2022-03-01 2022-05-13 生态环境部华南环境科学研究所 一种壳聚糖负载氧化硅叶面调控剂及其制备方法和应用
CN114713625A (zh) * 2022-04-18 2022-07-08 广东省科学院生态环境与土壤研究所 一种靶向调控土壤微生物同步重/类金属转化与温室气体减排方法与应用
CN114713625B (zh) * 2022-04-18 2022-09-20 广东省科学院生态环境与土壤研究所 一种靶向调控土壤微生物同步重/类金属转化与温室气体减排方法与应用
US11772141B1 (en) 2022-04-18 2023-10-03 Institute of Eco-environmental and Soil Sciences, Guangdong Academy of Sciences Method for targeted regulation of soil microbes to synchronize heavy metal/metalloid transformation and greenhouse gas emission reduction and use
CN115501952A (zh) * 2022-11-09 2022-12-23 安徽科技学院 一种铁基生物炭研磨装置
CN115501952B (zh) * 2022-11-09 2023-10-20 安徽科技学院 一种铁基生物炭研磨装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10633588B2 (en) 2020-04-28
CN105524623B (zh) 2017-02-22
JP2018513221A (ja) 2018-05-24
JP6360570B2 (ja) 2018-07-18
WO2017133079A1 (zh) 2017-08-10
US20180119008A1 (en) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105524623B (zh) 一种缓释型铁基生物炭土壤重金属钝化剂的制备及使用方法
CN105713619B (zh) 一种铁硅硫多元素复合生物炭土壤重金属调理剂的制备方法
CN101830735B (zh) 一种用于降低蔬菜重金属和硝酸盐含量的复合叶面硅肥及其制备方法
CN106734123A (zh) 一种用于农田重金属污染土壤修复的复合调理剂及其制备方法
CN104119169B (zh) 麦饭石尾矿压缩营养土的生产方法
CN104109038B (zh) 建筑垃圾压缩营养土的生产方法
CN102826922B (zh) 春玉米底肥专用肥料
CN104119156B (zh) 硅藻土压缩营养土的生产方法
CN104119168A (zh) 凹凸棒压缩营养土的生产方法
CN107162824A (zh) 一种花卉种植营养土及其制备方法
CN104119188B (zh) 黄土压缩营养土的生产方法
CN104910920A (zh) 酸性植烟土壤的烟秆生物炭土壤改良剂及其加工方法
CN104140334B (zh) 蛭石压缩营养土的生产方法
CN104119189B (zh) 凹凸棒石粘土尾矿压缩营养土的生产方法
CN109456774A (zh) 一种多效环保硅基土壤重金属钝化剂及其制备方法与应用
CN104119194B (zh) 碳酸钙渣压缩营养土的生产方法
CN104119183B (zh) 钾盐矿尾矿压缩营养土的生产方法
CN105801183A (zh) 一种绿色叶面肥料
CN104119163B (zh) 凹凸棒污泥压缩营养土的生产方法
CN104109035B (zh) 硅藻土尾矿压缩营养土的生产方法
CN104109037B (zh) 玄武岩尾矿压缩营养土的生产方法
CN104119154B (zh) 硼泥压缩营养土的生产方法
CN104119191B (zh) 膨润土尾矿压缩营养土的生产方法
CN104119195B (zh) 浮石压缩营养土的生产方法
CN104119192B (zh) 磷矿石尾矿压缩营养土的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tianhe District Tianyuan road Guangzhou City, Guangdong province 510520 No. 808

Patentee after: Guangdong Institute of ecological environment technology

Address before: Tianhe District Tianyuan road Guangzhou City, Guangdong province 510520 No. 808

Patentee before: GUANGDONG INSTITUTE OF ECO-ENVIRONMENTAL AND SOIL SCIENCES (GUANGDONG MUSEUM OF SOIL SCIENCES)

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tianhe District Tianyuan road Guangzhou City, Guangdong province 510520 No. 808

Patentee after: GUANGDONG INSTITUTE OF ECO-ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY

Address before: Tianhe District Tianyuan road Guangzhou City, Guangdong province 510520 No. 808

Patentee before: GUANGDONG INSTITUTE OF ECO-ENVIRONMENTAL AND SOIL SCIENCES (GUANGDONG MUSEUM OF SOIL SCIENCES)

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CI03 Correction of invention patent

Correction item: Patentee|Address

Correct: Institute of ecological environment and soil of Guangdong Province (Guangdong Soil Science Museum)| No. 808, Tianyuan Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510520

False: Guangdong Institute of ecological environment technology|Tianhe District Tianyuan road Guangzhou City, Guangdong province 510520 No. 808

Number: 10-01

Volume: 34

CI03 Correction of invention patent
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181018

Address after: 214000 No. 999, Shen Gang Road, Lingang street, Jiangyin, Jiangsu

Patentee after: ZHONGXIANG XUYAO TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 510520 No. 808 Tianyuan Road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong

Patentee before: GUANGDONG INSTITUTE OF ECO-ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right