CN108640742A - 一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料 - Google Patents

一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，该修复肥料由如下重量份数原料制成：50‑65份尿素、15‑25份磷酸二氢钾、5‑11份硝酸钠、1‑5份熟石灰、2‑7份磷灰石、1‑5份粉煤灰、3‑8份柠檬酸、2‑6份皂素、1‑4份月桂基两性咪唑啉、2‑5份二乙醇胺、1‑4份阴离子表面活性剂，本发明所提供的修复肥料能够有效的弥补现有的修复肥料存在的重金属污染修复能力有限的缺陷，此外，还具有很好的处理土壤中有机污染物的优点。

Description

一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料。
背景技术
社会经济的迅速发展伴随着电子垃圾的日益增长，我国在电子垃圾的降解、焚烧过程中，由于技术与设备的不完善，电子垃圾中的铜、铅、镉等重金属和多氯联苯(PCBs)等有机物进入土壤、地下水，使得周围的生态环境和人类健康收到严重的影响。此外，土壤重金属污染还会使得植物的生长严重受阻，出现逆生长，还由于作物对金属的吸收，富极化，对我国农业发展和肥料领域具有重要的意义和迫切性，对农业种植和环保方面也具有重要意义。
目前中国专利CN106927973A公开了一种重金属污染土壤的修复肥料；由以下按重量份计的原料组成：尿素35～40、磷酸脲10～15、磷酸二氢钾15～20、硫酸钾15～20、氯化钾25～30、硝酸钾13～18、碳酸钠25～30、碳酸钾10～15、风化煤10～15、二氧化硫脲8～12、EDTA螯合物6～9、柚子皮处理物10～15、改性硫酸亚铁15～20、改性玉米芯25～30、改性活性炭20～25；本肥料营养丰富，含有作物必需的多种大量元素和微量营养元素，氮、磷、钾总养分≥75.2％，富含多种营养元素，本发明对土壤中砷脱除率达到92.1％以上，对土壤中的铬脱除率达到87.9％以上，对土壤中的汞脱除率达到94.4％以上，以水稻为例，可增产11.4～12.8％，实现丰产和脱除重金属的双重效益。
目前中国专利CN105367331A公开了一种钝化重金属迁移性的土壤修复肥料，由下列重量份的原料制成：泡桐锯末20-24、中药渣34-36、明胶4-5、高岭土16-18、多聚磷酸钠1-2、聚合氯化铝1-2、氯化锌1-3、桉树锯末48-50、菱铁矿渣12-14、褐铁矿渣12-14、桔皮45-55、EM复合微生物菌剂3-4、水适量；本发明的土壤修复肥料利用高岭土与多聚磷酸钠混合焙烧改性，提高了使用土壤的缓冲容量，增强土壤对重金属的吸附能力，抑制了土壤中重金属向植物的迁移，保证了农作物产品的食用安全，同时可减少重金属淋溶、渗滤等情况，避免污染地下水源，保障土壤生态环境的健康。
但现有的土壤肥料存在重金属污染修复能力有限的缺陷。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料。本发明提供的技术方案能够有效弥补现有的修复肥料存在的重金属污染修复能力有限的缺陷。
为了实现上述的目的，通过以下技术方案予以实现：
一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，该修复肥料由如下重量份数原料制成：50-65份尿素、15-25份磷酸二氢钾、5-11份硝酸钠、1-5份熟石灰、2-7份磷灰石、1-5份粉煤灰、3-8份柠檬酸、2-6份皂素、1-4份月桂基两性咪唑啉、2-5份二乙醇胺、1-4份阴离子表面活性剂。
优选的，该修复肥料由如下重量份数原料制成：55-60份尿素、17-20份磷酸二氢钾、6-10份硝酸钠、2-4份熟石灰、3-5份磷灰石、2-4份粉煤灰、5-7份柠檬酸、3-5份皂素、2-3份月桂基两性咪唑啉、3-4份二乙醇胺、2-3份阴离子表面活性剂。
优选的，所述阴离子表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、仲烷基磺酸盐中的一种或多种。
该修复肥料的制备方法包括如下几个步骤：
(1)将熟石灰、磷灰石和粉煤灰混合，放入熔炉内煅烧，得混合煅烧粉，备用；
(2)将柠檬酸、皂素和月桂基两性咪唑啉加入容器内，以料水比3∶2加入水，置于一定频率下微波处理10-12min，机械搅拌均匀，备用；
(3)将剩余物料和上述步骤所得产物加入容器内，以一定的料水比加入水，在90-100KHz条件下超声分散均匀，干燥控制混合料水分为7-10％，随后置于造粒机中，造粒，即得。
优选的，所述步骤(2)中微波处理频率为2.8-3.0MHz。
优选的，所述步骤(3)中料水比为2∶1。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果如下：本发明中，熟石灰和粉煤灰配合，能够明显降低植物对Cd、Cu、Zn和Pb的吸收，提高了土壤的pH，使得土壤中重金属以及微量元素转变成氢氧化物或者碳酸盐沉淀，这些沉淀具有稳定性，钝化了土壤中的金属污染物，起到了很好的修复作用；修复肥料中含有柠檬酸成分，柠檬酸分子碳链短，且含有多个极性亲水羧基，由于柠檬酸的酸溶作用和络合作用，促进了土壤中重金属的络合，提高了重金属的洗脱率；皂素与月桂基两性咪唑啉形成胶束，促进了土壤中有机物PCBs的洗脱，提高了土壤中有机物的修复作用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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
一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，该修复肥料由如下重量份数原料制成：50份尿素、25份磷酸二氢钾、5份硝酸钠、5份熟石灰、2份磷灰石、5份粉煤灰、3份柠檬酸、6份皂素、1份月桂基两性咪唑啉、5份二乙醇胺、1份阴离子表面活性剂。
该修复肥料的制备方法包括如下几个步骤：
(1)将熟石灰、磷灰石和粉煤灰混合，放入熔炉内煅烧，得混合煅烧粉，备用；
(2)将柠檬酸、皂素和月桂基两性咪唑啉加入容器内，以料水比3∶2加入水，置于频率为2.8MHz的条件下微波处理12min，机械搅拌均匀，备用；
(3)将剩余物料和上述步骤所得产物加入容器内，以2∶1的料水比加入水，在95KHz条件下超声分散均匀，干燥控制混合料水分为7％，随后置于造粒机中，造粒，即得。
实施例2
一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，该修复肥料由如下重量份数原料制成：65份尿素、15份磷酸二氢钾、11份硝酸钠、1份熟石灰、7份磷灰石、1份粉煤灰、8份柠檬酸、2份皂素、4份月桂基两性咪唑啉、2份二乙醇胺、4份阴离子表面活性剂。
该修复肥料的制备方法包括如下几个步骤：
(1)将熟石灰、磷灰石和粉煤灰混合，放入熔炉内煅烧，得混合煅烧粉，备用；
(2)将柠檬酸、皂素和月桂基两性咪唑啉加入容器内，以料水比3∶2加入水，置于频率为2.9MHz的条件下微波处理10min，机械搅拌均匀，备用；
(3)将剩余物料和上述步骤所得产物加入容器内，以2∶1的料水比加入水，在95KHz条件下超声分散均匀，干燥控制混合料水分为7％，随后置于造粒机中，造粒，即得。
实施例3
一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，该修复肥料由如下重量份数原料制成：55份尿素、20份磷酸二氢钾、6份硝酸钠、4份熟石灰、3份磷灰石、4份粉煤灰、5份柠檬酸、5份皂素、2份月桂基两性咪唑啉、4份二乙醇胺、2份阴离子表面活性剂。
该修复肥料的制备方法包括如下几个步骤：
(1)将熟石灰、磷灰石和粉煤灰混合，放入熔炉内煅烧，得混合煅烧粉，备用；
(2)将柠檬酸、皂素和月桂基两性咪唑啉加入容器内，以料水比3∶2加入水，置于频率为2.8MHz的条件下微波处理10min，机械搅拌均匀，备用；
(3)将剩余物料和上述步骤所得产物加入容器内，以2∶1的料水比加入水，在90KHz条件下超声分散均匀，干燥控制混合料水分为8％，随后置于造粒机中，造粒，即得。
实施例4
一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，该修复肥料由如下重量份数原料制成：60份尿素、17份磷酸二氢钾、10份硝酸钠、2份熟石灰、5份磷灰石、2份粉煤灰、7份柠檬酸、3份皂素、3份月桂基两性咪唑啉、3份二乙醇胺、3份阴离子表面活性剂。
该修复肥料的制备方法包括如下几个步骤：
(1)将熟石灰、磷灰石和粉煤灰混合，放入熔炉内煅烧，得混合煅烧粉，备用；
(2)将柠檬酸、皂素和月桂基两性咪唑啉加入容器内，以料水比3∶2加入水，置于频率为3.0MHz的条件下微波处理10min，机械搅拌均匀，备用；
(3)将剩余物料和上述步骤所得产物加入容器内，以2∶1的料水比加入水，在100KHz条件下超声分散均匀，干燥控制混合料水分为7％，随后置于造粒机中，造粒，即得。
实施例5
一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，该修复肥料由如下重量份数原料制成：58份尿素、18份磷酸二氢钾、7份硝酸钠、3份熟石灰、4份磷灰石、3份粉煤灰、6份柠檬酸、4份皂素、2份月桂基两性咪唑啉、3份二乙醇胺、2份阴离子表面活性剂。
该修复肥料的制备方法包括如下几个步骤：
(1)将熟石灰、磷灰石和粉煤灰混合，放入熔炉内煅烧，得混合煅烧粉，备用；
(2)将柠檬酸、皂素和月桂基两性咪唑啉加入容器内，以料水比3∶2加入水，置于频率为2.8MHz的条件下微波处理12min，机械搅拌均匀，备用；
(3)将剩余物料和上述步骤所得产物加入容器内，以2∶1的料水比加入水，在90KHz条件下超声分散均匀，干燥控制混合料水分为10％，随后置于造粒机中，造粒，即得。
将本发明提供的有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料与对比文件CN106748494A提供的修复肥料作对比性能测试，测试结果如下：
由上表可以看出，本发明中提供的修复肥料与对比文件相比具有更好的修复重金属和有机污染物的效果。
以上实施例仅用以说明本发明型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明型进行了详细的说明，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型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，其特征在于，该修复肥料由如下重量份数原料制成：50-65份尿素、15-25份磷酸二氢钾、5-11份硝酸钠、1-5份熟石灰、2-7份磷灰石、1-5份粉煤灰、3-8份柠檬酸、2-6份皂素、1-4份月桂基两性咪唑啉、2-5份二乙醇胺、1-4份阴离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，其特征在于，该修复肥料由如下重量份数原料制成：55-60份尿素、17-20份磷酸二氢钾、6-10份硝酸钠、2-4份熟石灰、3-5份磷灰石、2-4份粉煤灰、5-7份柠檬酸、3-5份皂素、2-3份月桂基两性咪唑啉、3-4份二乙醇胺、2-3份阴离子表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，其特征在于，所述阴离子表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、仲烷基磺酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料，其特征在于，该修复肥料的制备方法包括如下几个步骤：
(1)将熟石灰、磷灰石和粉煤灰混合，放入熔炉内煅烧，得混合煅烧粉，备用；
(2)将柠檬酸、皂素和月桂基两性咪唑啉加入容器内，以料水比3∶2加入水，置于一定频率下微波处理10-12min，机械搅拌均匀，备用；
(3)将剩余物料和上述步骤所得产物加入容器内，以一定的料水比加入水，在90-100KHz条件下超声分散均匀，干燥控制混合料水分为7-10％，随后置于造粒机中，造粒，即得。
5.根据权利要求4所述的新型有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中微波处理频率为2.8-3.0MHz。
6.根据权利要求4所述的新型有机物兼备重金属污染土壤的修复肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中料水比为2∶1。
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