CN106085444A - 一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的土壤改良螯合剂 - Google Patents

一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的土壤改良螯合剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的土壤改良螯合剂，该方法包括：a、将螯合基础剂、柠檬酸、乙酸和乙醇以质量比为1：(1‑6)：(2‑10)：(50‑300)混合后，得到螯合混合液；b、将步骤a中所得螯合混合液与分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土以质量比1：(1‑5)：(1‑10)：(1‑15)：(5‑15)：(2‑10)混合后进行超声，得到螯合浆料；c、将步骤b中所得螯合浆料在密闭容器在45‑90℃下进行加热处理1‑12小时，冷却后得到土壤改良螯合剂。本发明方法制备的土壤改良螯合剂不仅能够有效降低土壤中铅的有效态含量，而且不会对土壤造成二次污染。

Description

一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法及所制 备的土壤改良螯合剂
技术领域
本发明涉及土壤改良螯合剂领域，具体涉及一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的土壤改良螯合剂。
背景技术
土壤改良是针对土壤的不良质地和结构，采取相应的物理、生物或化学措施，改善土壤性状，提高土壤肥力，增加作物产量，以及改善人类生存土壤环境的过程。凡主要用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长，而不是主要提供植物养分的物料，都称为土壤改良剂。
中国专利CN103820124A公开了一种土壤改良剂，包括如下重量百分数的组分，以干重计算，污泥80％-85％、粉煤灰15％-20％。这种环境友好型土壤改良剂适用于荒山和矿区土壤修复，可以有效防止污泥散发的有害气体向大气扩散，同时具有显著提高土壤肥力，改善植物立地条件的功效。该发明简易可行，可以变废为宝，可以加快土壤修复和土地复垦的进程。
中国专利CN104961610A公开了一种土壤改良剂，所述土壤改良剂由草炭土、麦饭石、蚯蚓粪和酵素混合制成。该发明的土壤改良剂制作简单，效果好，不但可改良土壤，而且该土壤改良剂可配合沼液使用，彻底取代化肥的使用，从根本上去除化肥对土地的污染。经过实际应用证实，该土壤改良剂可有效减少土传病害和调节酸碱平衡，利于作物生长，可显著增加果蔬的对人体有益矿物质的含量，增加产量，有利于有机果蔬、绿色果蔬及无公害果蔬的生产。用此土壤改良剂改良的土壤种植的作物，口感明显优于市场所售的同类产品。
土壤中铅的存在会转移至植物中，从而对食用的人造成健康的危害，现有方法对土壤中铅含量的降低有效，且不同程度地会对土壤造成二次污染。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法及所制备的土壤改良螯合剂，本发明方法制备的土壤改良螯合剂不仅能够有效降低土壤中铅的有效态含量，而且不会对土壤造成二次污染。
本发明所采用的技术方案为：
本发明提供一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：a、将螯合基础剂、柠檬酸、乙酸和乙醇以质量比为1：(1-6)：(2-10)：(50-300)混合后，得到螯合混合液；b、将步骤a中所得螯合混合液与分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土以质量比1：(1-5)：(1-10)：(1-15)：(5-15)：(2-10)混合后进行超声，得到螯合浆料；c、将步骤b中所得螯合浆料在密闭容器在45-90℃下进行加热处理1-12小时，冷却后得到土壤改良螯合剂。
优选地，所述螯合基础剂为选自乙二胺四乙酸、乙二醇双四乙酸、乙二胺二乙酸、羟乙基替乙二胺三乙酸和环已烷二胺四乙酸中的至少一种。
优选地，所述螯合混合液中还包括苹果酸、丙二酸和组氨酸；其中，所述螯合基础剂与苹果酸、丙二酸和组氨酸的质量比为1：(1-3)(1-5)：(3-5)。
优选地，所述螯合基础剂、柠檬酸、乙酸和乙醇的质量比为1：(1-4)：(4-6)：(100-200)。
优选地，所述螯合混合液与分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土的质量比为1：(1-3)：(3-5)：(3-10)：(7-10)：(4-8)。
优选地，步骤b中所述超声的条件为：超声频率为50-120KHZ，时间为1-10分钟。
优选地，所述密闭容器为反应釜。
优选地，所述加热处理的条件为：温度为60-80℃，时间为3-9小时。
优选地，步骤b中所述分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、Y型分子筛和ZSM-5分子筛中的至少一种。
本发明还提供本发明所述的制备方法所制备的土壤改良螯合剂。
本发明的有益效果为：
其一，本发明方法制备的土壤改良螯合剂不仅能够有效降低土壤中铅的有效态含量，而且不会对土壤造成二次污染；
其二，本发明采用常规螯合剂以及分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土等绿色环保材料制备土壤改良螯合剂，绿色环保；
其三，本发明的制备方法简单易操作，易于工业化。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：a、将螯合基础剂、柠檬酸、乙酸和乙醇以质量比为1：(1-6)：(2-10)：(50-300)混合后，得到螯合混合液；b、将步骤a中所得螯合混合液与分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土以质量比1：(1-5)：(1-10)：(1-15)：(5-15)：(2-10)混合后进行超声，得到螯合浆料；c、将步骤b中所得螯合浆料在密闭容器在45-90℃下进行加热处理1-12小时，冷却后得到土壤改良螯合剂。
根据本发明，金属原子或离子与含有两个或连两个以上配位原子的配位体作用，生成具有环状结构的络合物，该络合物叫做螯合物。能生成螯合物的这种配体物质叫螯合剂，也成为络合剂，本发明所述螯合基础剂可以为选自乙二胺四乙酸、乙二醇双四乙酸、乙二胺二乙酸、羟乙基替乙二胺三乙酸和环已烷二胺四乙酸中的至少一种。
根据本发明，所述螯合混合液中还可以包括苹果酸、丙二酸和组氨酸；其中，所述螯合基础剂与苹果酸、丙二酸和组氨酸的质量比优选为1：(1-3)(1-5)：(3-5)。
根据本发明，所述螯合基础剂、柠檬酸、乙酸和乙醇的质量比可以为1：(1-4)：(4-6)：(100-200)。
根据本发明，所述分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土是本领域技术人员熟知的，例如，所述螯合混合液与分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土的质量比可以为1：(1-3)：(3-5)：(3-10)：(7-10)：(4-8)。
根据本发明，所述超声是本领域技术人员熟知的，例如，步骤b中所述超声的条件可以为：超声频率为50-120KHZ，时间为1-10分钟。
根据本发明，所述密闭容器是本领域技术人员熟知的，例如，可以为反应釜。
根据本发明，所述加热处理的条件可以为：温度为60-80℃，时间为3-9小时。
根据本发明，所述分子筛是本领域技术人员所熟知的，例如，步骤b中所述分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、Y型分子筛和ZSM-5分子筛中的至少一种。
本发明还提供本发明所述的制备方法所制备的土壤改良螯合剂。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
如无特别说明，本发明所用仪器和试剂均为商购，不同品牌的商品不影响具体使用。
本发明实施例采用“土壤中有效态铅和镉的测定”，刘铭等，全国耕地土壤污染监测与评价技术研讨会，2006,7中的方法测定土壤中有效态铅含量。
实施例1
a、将乙二胺四乙酸、柠檬酸、乙酸和乙醇以质量比为1：1：2：50混合后，得到螯合混合液；b、将步骤a中所得螯合混合液与3A分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土以质量比1：4：8：9：9：8混合后在50KHZ进行超声5分钟，得到螯合浆料；c、将步骤b中所得螯合浆料在反应釜在90℃下进行加热处理1小时，冷却后得到土壤改良螯合剂1。
实施例2
a、环已烷二胺四乙酸、柠檬酸、乙酸、乙醇、苹果酸、丙二酸和组氨酸以质量比为1：6：10：300：3：5：5混合后，得到螯合混合液；b、将步骤a中所得螯合混合液与Y型分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土以质量比1：5：10：15：15：10混合后在120KHZ进行超声2分钟，得到螯合浆料；c、将步骤b中所得螯合浆料在反应釜在45℃下进行加热处理12小时，冷却后得到土壤改良螯合剂2。
实施例3
a、羟乙基替乙二胺三乙酸、柠檬酸、乙酸、乙醇、苹果酸、丙二酸和组氨酸以质量比为1：4：8：150：2：3：4混合后，得到螯合混合液；b、将步骤a中所得螯合混合液与ZSM-5分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土以质量比1：1：1：1：5：2混合后在80KHZ进行超声10分钟，得到螯合浆料；c、将步骤b中所得螯合浆料在反应釜在60℃下进行加热处理8小时，冷却后得到土壤改良螯合剂3。
应用实施例1-3
选取东北某地土壤，有效态铅含量为6.147mg/Kg，采用实施例1-3制备的土壤改良螯合剂进行改良，施用方式为穴施，施用3个月后测定有效态铅含量，具体数据和结果见表1。
表1
项目 土壤改良螯合剂 施用量，Kg/亩 有效态铅含量，mg/Kg
应用实施例1 土壤改良螯合剂1 200 5.271
应用实施例2 土壤改良螯合剂2 300 4.318
应用实施例3 土壤改良螯合剂3 400 2.251
从表1数据可以看出，本发明方法制备的土壤改良螯合剂不仅能够有效降低土壤中铅的有效态含量，而且不会对土壤造成二次污染。

Claims (10)

1.一种降低土壤中铅含量的土壤改良螯合剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：
a、将螯合基础剂、柠檬酸、乙酸和乙醇以质量比为1：(1-6)：(2-10)：(50-300)混合后，得到螯合混合液；
b、将步骤a中所得螯合混合液与分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土以质量比1：(1-5)：(1-10)：(1-15)：(5-15)：(2-10)混合后进行超声，得到螯合浆料；
c、将步骤b中所得螯合浆料在密闭容器在45-90℃下进行加热处理1-12小时，冷却后得到土壤改良螯合剂。
2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述螯合基础剂为选自乙二胺四乙酸、乙二醇双四乙酸、乙二胺二乙酸、羟乙基替乙二胺三乙酸和环已烷二胺四乙酸中的至少一种。
3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述螯合混合液中还包括苹果酸、丙二酸和组氨酸；其中，所述螯合基础剂与苹果酸、丙二酸和组氨酸的质量比为1：(1-3)(1-5)：(3-5)。
4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述螯合基础剂、柠檬酸、乙酸和乙醇的质量比为1：(1-4)：(4-6)：(100-200)。
5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述螯合混合液与分子筛、粘土、硅酸钙、蛭石和硅藻土的质量比为1：(1-3)：(3-5)：(3-10)：(7-10)：(4-8)。
6.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤b中所述超声的条件为：超声频率为50-120KHZ，时间为1-10分钟。
7.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述密闭容器为反应釜。
8.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述加热处理的条件为：温度为60-80℃，时间为3-9小时。
9.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤b中所述分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、Y型分子筛和ZSM-5分子筛中的至少一种。
10.权利要求1-9中任意一项所述的制备方法所制备的土壤改良螯合剂。
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