CN108675883A - 用于修复镉污染土壤的土壤活化剂、其制备方法及其应用 - Google Patents

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    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners

Abstract

本发明提供一种用于修复镉污染土壤的土壤活化剂、其制备方法及其应用，属于土壤污染控制和修复技术领域。土壤活化剂，用于与土壤修复植物配合使用，按照质量百分数计，包括：40－60％磷肥、15－25％的磷钾肥、15－25％的硅酸盐、1－5％的有机肥料和1－5％的金属螯合物。土壤活化剂的制备方法，是将磷肥、磷钾肥、硅酸盐、有机肥料和金属螯合物混合得到土壤活化剂。土壤活化剂与东南景天植物配合使用。此方法制备的土壤活化剂配合东南景天植物进行使用，能够有效吸附土壤中的镉金属，对镉污染的土壤进行修复。

Description

用于修复镉污染土壤的土壤活化剂、其制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及土壤污染控制和修复技术领域，具体而言，涉及一种用于 修复镉污染土壤的土壤活化剂、其制备方法及其应用。
背景技术
镉是危害植物生长发育的有害元素，土壤中过量镉会对植物生长发育 产生明显的危害。有研究表明，镉胁迫会破坏叶片的叶绿素结构、降低叶 绿素含量，使叶片发黄，严重时几乎所有的叶片都出现褪绿现象，叶脉组 织成酱紫色、变脆、萎缩，叶绿素严重缺乏，变现为缺铁症状。当叶片受 伤害时，植物生长缓慢，植株矮小，根系受到抑制，造成生长障碍，产量 降低，镉浓度过高时会导致植株死亡。土壤中镉胁迫对植物代谢的影响更 加显著，胁迫引起植物体内活性氧自由基剧增，超出了活性氧清除酶的歧 化、清除能力时，会使根系代谢酶活性降低，严重影响根系活力。随胁迫 时间的延长，SOD活性受到影响而急剧下降，从而使其他代谢酶活性也受 到影响，最终使植株死亡。
目前，农业和环保工作者对土壤调理剂研究较多，但对土壤活化剂研 究较少，以致在土壤修复与调理剂应用方面，效果不明显或者效果单一。
现有的修复技术中，不能很好的修复镉污染的土壤。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种用于修复镉污染土壤的土壤活化剂， 与土壤修复植物配合使用，能够有效修复镉污染的土壤。
本发明的第二目的在于提供一种用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的 制备方法，制备方法简单，操作方便。
本发明的第三目的在于提供一种用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的 应用，与东南景天植物配合使用，能够有效修复镉污染的土壤。
基于上述第一目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
一种用于修复镉污染土壤的土壤活化剂，用于与土壤修复植物配合使 用，按照质量百分数计，包括：40－60％磷肥、15－25％的磷钾肥、15－25％的 硅酸盐、1－5％的有机肥料和1－5％的金属螯合物。
进一步地，本发明较佳的实施例中，上述磷肥选自钙镁磷、骨粉和磷 矿粉的一种。
进一步地，本发明较佳的实施例中，上述磷钾肥选自磷酸二氢钾、氰 氨化钙和偏磷钾的一种。
进一步地，本发明较佳的实施例中，上述硅酸盐选自硅钙肥、硅酸钠 和硅镁钾的一种。
进一步地，本发明较佳的实施例中，上述硅钙肥包括SiO2、CaO、MgO、 SO3和微量元素。
进一步地，本发明较佳的实施例中，上述有机肥料选自腐殖酸、甲壳 素和海藻酸的一种。
进一步地，本发明较佳的实施例中，上述金属螯合物选自硅螯合物、 铁螯合物和锌螯合物的一种。
基于上述第二目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
一种上述用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的制备方法，将磷肥、磷 钾肥、硅酸盐、有机肥料和金属螯合物混合得到土壤活化剂。
进一步地，本发明较佳的实施例中，上述土壤活化剂的粒径为 0.2－0.3mm。
基于上述第三目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
一种上述用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的应用，土壤活化剂与东 南景天植物配合使用。
与现有技术相比，本发明的较佳实施例提供的用于修复镉污染土壤的 土壤活化剂的有益效果包括：通过磷肥、磷钾肥和有机肥料分别为土壤修 复植物提供不同的营养成分，增加土壤修复植物的生物量，通过硅酸盐吸 附镉重金属，提高植物的修复效率，并通过金属螯合物改变重金属形态， 使镉重金属容易被土壤修复植物吸收，从而修复镉污染的土壤。
本发明实施例提供的用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的制备方法的 有益效果包括：将用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的各组分混合，其制 备简单，操作方便。
本发明实施例提供的用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的应用的有益 效果包括：将土壤活化剂与东南景天植物配合使用，东南景天植物能够通 过土壤活化剂的施用，有效地将土壤中的镉重金属吸附和吸收，修复镉重 金属污染的土壤。
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，下面将对本发 明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件 者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产 厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的用于修复镉污染土壤的土壤活化剂、其制备方 法及其应用进行具体说明。
用于修复镉污染土壤的土壤活化剂，用于与土壤修复植物配合使用， 按照质量百分数计，包括：40－60％磷肥、15－25％的磷钾肥、15－25％的硅酸 盐、1－5％的有机肥料和1－5％的金属螯合物。
通过磷肥、磷钾肥和有机肥料分别为土壤修复植物提供不同的营养成 分，增加土壤修复植物的生物量，通过硅酸盐吸附镉重金属，提高植物的 修复效率，并通过金属螯合物改变重金属形态，使镉重金属容易被土壤修 复植物吸收，从而修复镉污染的土壤。
可选地，磷肥选自钙镁磷肥(主要成分是能溶于柠檬酸的α－Ca3(PO4)2， 还含有镁和少量硅等元素)、骨粉和磷矿粉的一种。均为含磷的肥料，为植 物的生长提供营养，使土壤修复植物生长的过程中吸附吸收更多的镉重金 属，有利于镉污染土壤的修复。
需要说明的是：骨粉是把来自制作动物源食品业的下脚料，如：哺乳 动物组织和骨头，经过炼油、干燥和粉碎后的产品。骨粉中丰富的Ca和P 等元素，主要成分是[Ca3(PO4)2]，是植物成长的必要成分。
磷矿粉可被农作物吸收利用，但难于直接吸收利用，属于难溶性磷肥。 主要成分是[Ca10(PO4)6F2]，施入土壤以后，主要依靠土壤中的酸度、土壤微 生物、作物根系分泌的弱酸等的作用进行转化，才能被作物吸收利用，其 肥效很慢而且持久。施用一次，肥效可维持几年。
可选地，磷钾肥选自磷酸二氢钾、氰氨化钙和偏磷钾的一种。其中， 磷钾肥中以钾肥为主，为植物的生长提供营养，使土壤修复植物生长的过 程中吸附吸收更多的镉重金属，有利于镉污染土壤的修复。
需要说明的是：磷酸二氢钾的主要成分是[KH2PO4]，氰氨化钙的主要 成分是[CaCN2]、偏磷钾的主要成分是[KPO3]。
可选地，硅酸盐选自硅钙肥、硅酸钠和硅镁钾的一种。可以改良土壤 结构，土壤修复植物吸附镉重金属，提高土壤修复植物修复效率，通过土 壤修复植物对镉污染的土壤进行修复。
需要说明的是：硅钙肥包括SiO2、CaO、MgO、SO3和微量元素。其中 硅钙肥的各组分按照质量百分数计，包括17－30％的SiO2、20－28％的CaO、 9－15％的MgO、10－20％的SO3和微量元素。按照上述质量百分数进行硅钙肥 各组分的添加，能够进一步提高土壤修复植物吸附镉重金属的效果，镉污 染土壤的修复效果更好。
详细地，微量元素包括MnO2、FeSO4、ZnO和Na2B7O4。以便为土壤 修复植物提供Mn、Fe、Zn和Na等元素，利于土壤修复植物的生长，从而 吸附吸收镉重金属。
有机肥料选自腐殖酸、甲壳素和海藻酸的一种。能够刺激土壤修复植 物的生长，使土壤修复植物生长的过程中吸附吸收更多的镉重金属，有利 于镉污染土壤的修复。
详细地，腐植酸是动植物遗骸，主要是植物的遗骸，经过微生物的分 解和转化，以及一系列的化学过程和积累起来的一类有机物质。
甲壳素广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真 菌的细胞壁等。
海藻酸为淡黄色粉末，有助悬、增稠、乳化、粘合等作用。
金属螯合物选自硅螯合物、铁螯合物和锌螯合物的一种。能够改变镉 重金属的形态，将土壤中的镉重金属转化为容易被土壤修复植物吸收的镉 离子，从而提高镉污染土壤的修复效率。
需要说明的是：上述钙镁磷、骨粉、磷矿粉、磷酸二氢钾、氰氨化钙、 偏磷钾、硅钙肥、硅酸钠、硅镁钾、腐殖酸、甲壳素、海藻酸、硅螯合物、 铁螯合物和锌螯合物均为现有的材料，可以在市面上进行购买。
上述用于修复镉污染土壤的土壤活化剂能够活化土壤，将镉重金属转 化成利于吸附吸收的重金属，而且能够促进植物的生长，减少磷在土壤中 的固定，活化土壤中的固态磷，并促进磷在植物体内运转，从而提高利用 率，在土壤修复植物生长的过程中，将镉污染土壤中的镉重金属吸附吸收， 从而修复镉污染土壤。
用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的制备方法，将磷肥、磷钾肥、硅 酸盐、有机肥料和金属螯合物混合得到土壤活化剂。通过将这几种组分直 接混合，得到的土壤活化剂施用在镉污染的土壤中以后，用于种植土壤修 复植物，使土壤修复植物在快速生长的过程中，能够吸附吸收镉污染土壤 中的镉重金属，从而对镉污染土壤进行修复。
可选地，土壤活化剂的粒径为0.2－0.3mm，土壤活化剂的粒径较小，利 于土壤修复植物的吸收，也利于改变镉污染土壤中的重金属形态。
可选地，用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的应用，土壤活化剂与东 南景天植物配合使用。东南景天植物能够有效吸附吸收镉污染土壤中的镉 重金属，土壤修复效果更好。
实施例1
按照质量百分数计，将40％的磷肥、25％的磷钾肥、25％的硅酸盐、5％ 的有机肥料和5％的金属螯合物混合得到土壤活化剂。
实施例2
按照质量百分数计，将60％的钙镁磷、15％的磷酸二氢钾、15％的硅钙 肥、5％的腐殖酸和5％的硅螯合物混合得到粒径为0.2mm的土壤活化剂。
实施例3
按照质量百分数计，将60％的骨粉、20％的氰氨化钙、18％的硅酸钠、 1％的甲壳素和1％的铁螯合物混合得到粒径为0.3mm的土壤活化剂。
实施例4
按照质量百分数计，将50％的磷矿粉、22％的偏磷钾、24％的硅镁钾、2％的海藻酸和2％的锌螯合物混合得到粒径为0.24mm的土壤活化剂。
实验例1
分别划分四块面积相同的土壤试验田，每块试验田的面积为10亩，一 部分直接种植水稻，一部分按照表1的栽培模式进行栽培：
表1栽培模式
检测土壤种植前的镉含量，土壤种植了东南景天以后的镉含量、直接 栽培水稻后得到的稻谷中的镉含量和通过表1的栽培模栽培水稻后得到的 稻谷中的镉含量得到表2：
表2土壤和稻谷中的镉含量
从表2可以看出，本发明实施例提供的用于修复镉污染土壤的土壤活 化剂配合东南景天使用以后，能够修复镉污染土壤，降低土壤中的镉含量， 使用修复后的土壤种植水稻，有效降低了稻谷中的镉含量，对镉污染土壤 的修复具有很好的效果。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是 仅仅表示本发明的选定实施例。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。

Claims (10)

1.一种用于修复镉污染土壤的土壤活化剂，其特征在于，用于与土壤修复植物配合使用，按照质量百分数计，包括：40－60％磷肥、15－25％的磷钾肥、15－25％的硅酸盐、1－5％的有机肥料和1－5％的金属螯合物。
2.根据权利要求1所述的土壤活化剂，其特征在于，所述磷肥选自钙镁磷、骨粉和磷矿粉的至少一种。
3.根据权利要求1所述的土壤活化剂，其特征在于，所述磷钾肥选自磷酸二氢钾、氰氨化钙和偏磷钾的至少一种。
4.根据权利要求1所述的土壤活化剂，其特征在于，所述硅酸盐选自硅钙肥、硅酸钠和硅镁钾的至少一种。
5.根据权利要求4所述的土壤活化剂，其特征在于，所述硅钙肥包括SiO2、CaO、MgO、SO3和微量元素。
6.根据权利要求1所述的土壤活化剂，其特征在于，所述有机肥料选自腐殖酸、甲壳素和海藻酸的至少一种。
7.根据权利要求1所述的土壤活化剂，其特征在于，所述金属螯合物选自硅螯合物、铁螯合物和锌螯合物的至少一种。
8.一种权利要求1－7任一项所述的用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的制备方法，其特征在于，将所述磷肥、所述磷钾肥、所述硅酸盐、所述有机肥料和所述金属螯合物混合得到土壤活化剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述土壤活化剂的粒径为0.2－0.3mm。
10.一种权利要求1－7任一项所述的用于修复镉污染土壤的土壤活化剂的应用，其特征在于，所述土壤活化剂与东南景天植物配合使用。
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