CN108913156B - 一种农药污染土壤修复剂及其制备方法 - Google Patents

一种农药污染土壤修复剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种农药污染土壤修复剂及其制备方法，涉及土壤修复领域。农药污染土壤修复剂的制备方法，包括：将15～20重量份的载体、10～30重量份的几丁聚糖、20～30重量份的聚丙烯酸钠、10～15重量份的硫酸盐填充剂、2～5重量份的抗氧化剂和0.1～3重量份的紫外吸收剂混合后造粒，得到所述农药污染土壤修复剂。农药污染土壤修复剂为粒状结构，施加于土地后对农药残留物实现吸收后，通过筛选后能够与土地分离实现农药残留物与土壤的彻底分离，有效提高修复效果。具有处理效果好、处理成本低等优点。

Description

一种农药污染土壤修复剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，且特别涉及一种农药污染土壤修复剂及其制备方法。
背景技术
土壤农药污染是指人类向土壤环境中投入或排入超过其白净能力的农药，而导致土壤环境质量降低，以至影响土壤生产力和危害环境生物安全。
而目前现有的，农药污染土壤修复剂主要是通过待修复土壤混合或翻耕的形式来实现对农药残留物的处理，但是，现有的修复剂吸收农药残留物之后仍然于修复后的土壤混合，无法使其彻底分离。
有鉴于此，提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种农药污染土壤修复剂，能够使土壤中的农药农药残留物与土壤彻底分离。
本发明的第二目的在于提供一种农药污染土壤修复剂的制备方法，能够快速制备上述的农药污染土壤修复剂。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种农药污染土壤修复剂，按照重量份数计，包括：
载体15~20份、几丁聚糖10~30份、聚丙烯酸钠20~30份、硫酸盐填充剂10~15份、抗氧化剂2~5份和紫外吸收剂0.1~3份。
在本发明较佳的实施例中，上述的农药污染土壤修复剂，按照重量份数计，包括：
载体16~18份、几丁聚糖15~25份、聚丙烯酸钠22~28份、硫酸盐填充剂11~15份、抗氧化剂2~4份和紫外吸收剂1~3份。
在本发明较佳的实施例中，上述的农药污染土壤修复剂，按照重量份数计，包括：
载体17~18份、几丁聚糖20~25份、聚丙烯酸钠24~28份、硫酸盐填充剂11~14份、抗氧化剂2~3份和紫外吸收剂1~2份。
在本发明较佳的实施例中，上述的载体包括膨润土、羟基磷灰石和贝壳粉中的至少一种。
在本发明较佳的实施例中，上述的硫酸盐填充剂包括硫酸钠和硫酸铁中的至少一种。
在本发明较佳的实施例中，上述的抗氧化剂包括β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯和三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的至少一种。
在本发明较佳的实施例中，上述的紫外吸收剂为2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑。
本发明提出一种农药污染土壤修复剂的制备方法，包括：
将15~20重量份的载体、10~30重量份的几丁聚糖、20~30重量份的聚丙烯酸钠、10~15重量份的硫酸盐填充剂、2~5重量份的抗氧化剂和0.1~3重量份的紫外吸收剂混合后造粒，得到所述农药污染土壤修复剂。
在本发明较佳的实施例中，上述的混合是在：300~700r/min转速的高速混合机内混合4~10min。
在本发明较佳的实施例中，上述的造粒是在：进料段温度为190~200℃，压缩段温度为195~200℃，塑化段温度为215~230℃，均化段温度为210~225℃，模口温度为205~220℃的螺杆挤出机中进行。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例农药污染土壤修复剂，为粒状结构，施加于土地后对农药残留物实现吸收后，通过筛选后能够与土地分离实现农药残留物与土壤的彻底分离，有效提高修复效果。具有处理效果好、处理成本低等优点。
本发明实施例农药污染土壤修复剂的制备方法，通过混合和造粒等步骤制备得到粒状的农药污染土壤的修复剂，具有方法简单、易于实施等特点。
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农药污染土壤修复剂及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例的一种农药污染土壤修复剂，按照重量份数计，包括：载体15~20份、几丁聚糖10~30份、聚丙烯酸钠20~30份、硫酸盐填充剂10~15份、抗氧化剂2~5份和紫外吸收剂0.1~3份。
作为上述的农药污染土壤修复剂的优选方案，按照重量份数计，包括：载体16~18份、几丁聚糖15~25份、聚丙烯酸钠22~28份、硫酸盐填充剂11~15份、抗氧化剂2~4份和紫外吸收剂1~3份。
作为上述的农药污染土壤修复剂的进一步优选方案，按照重量份数计，包括：载体17~18份、几丁聚糖20~25份、聚丙烯酸钠24~28份、硫酸盐填充剂11~14份、抗氧化剂2~3份和紫外吸收剂1~2份。
以下对农药污染土壤修复剂的原料进行说明：
其中，载体包括膨润土、羟基磷灰石和贝壳粉中的至少一种。同样地，可以理解，吸附剂可以是上述膨润土、羟基磷灰石和贝壳粉中的一种，也可以是上述原料中的二种或二种以上的任意比例的混合物。膨润土、羟基磷灰石和贝壳粉。
其中，几丁聚糖可以选用市售的几丁聚糖，并且使用有效物质含量>99%的为宜。几丁聚糖具有较强的吸附能力，通过附着于载体实现对土壤中的农药残留物实现吸收。
其中，聚丙烯酸钠可以选用市售的聚丙烯酸钠，并且使用有效物质含量>99%的为宜。聚丙烯酸钠也具有较强的吸附能力，并通过附着于载体，连同几丁聚糖实现对农药残留物实现吸收。
此外，通过几丁聚糖和聚丙烯酸钠的同时使用，一方面通过二者之间在载体的协同作用增强修复剂的药效，实现不可逆反应实现对土壤的修复；另一方面根据二者发挥药效的时间的不同进一步延长修复剂的药效。
其中，硫酸盐填充剂包括硫酸钠和硫酸铁中的至少一种。可以理解，硫酸盐填充剂可以是硫酸钠和硫酸铁的混合物，也可以是硫酸钠和硫酸铁的任意比例的混合物。通过在农药污染土壤修复剂内添加硫酸盐填充剂，既能够起到稳定剂的作用以保持农药污染土壤修复剂的功效，又能够对土壤起到改良的作用。
其中，抗氧化剂包括β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯和三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的至少一种。其中，β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯可以选用巴斯夫1076抗氧剂；三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯可以选用巴斯夫168抗氧剂，均可直接从市场购得。通过在农药污染土壤修复剂中添加抗氧化剂，能够保证其制备效果和使用寿命。
作为优选，β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯具有良好的光稳定性以及色牢性，为主抗氧剂。三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯不易燃、不腐蚀、稳定性好，为辅抗氧剂。β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯均作为辅助抗氧剂，共同复配并用，具备极好的协同效应，可有效地防止几丁聚糖和聚丙烯酸钠在造粒过程中发生热降解、氧化等情况发生。
其中，紫外吸收剂为2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑。紫外吸收剂可以选用例如巴斯夫生产的UV327，可直接从市场购得。2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑具有优良的耐热升华性、耐洗涤性、耐气体褪色性以及机械性能保持性，能够保证制备的农药污染土壤修复剂为粒状。同时，2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑与上述抗氧化剂并用具有显著的协同效应，能够有效改善农药污染土壤修复剂的热氧稳定性。
承上述，本农药污染土壤修复剂为粒状结构，施加于土地后对农药残留物实现吸收后，通过筛选后能够与土地分离实现农药残留物与土壤的彻底分离，有效提高修复效果。
本发明实施例提出一种农药污染土壤修复剂的制备方法，包括：
将15~20重量份的载体、10~30重量份的几丁聚糖、20~30重量份的聚丙烯酸钠、10~15重量份的硫酸盐填充剂、2~5重量份的抗氧化剂和0.1~3重量份的紫外吸收剂加入到高速混合机内，并在300~700r/min转速下混合4~10min得到混合物料。
将混合物料加入到螺杆挤出机中进行造粒，得到所述农药污染土壤修复剂。具体地，控制进料段温度为190~200℃，压缩段温度为195~200℃，塑化段温度为215~230℃，均化段温度为210~225℃，模口温度为205~220℃。
承上述，通过在农药污染土壤修复剂的原料中添加抗氧化剂和紫外吸收剂能够保证几丁聚糖和聚丙烯酸钠基于载体进行造粒，得到粒状的农药污染土壤修复剂。这样，农药污染土壤修复剂在土壤内吸收农药残留物后能够通过筛选回收，实现农药残留物与土壤的彻底分离。具有处理效果好、处理成本低等优点。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
将16重量份的载体、15重量份的几丁聚糖、22重量份的聚丙烯酸钠、11重量份的硫酸钠、3重量份的β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的混合物和0.5重量份的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到高速混合机内，并在500r/min转速下混合5min得到混合物料。
其中，β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的比例为1:1。
将混合物料加入到螺杆挤出机中进行造粒，控制进料段温度为190~200℃，压缩段温度为195~200℃，塑化段温度为215~230℃，均化段温度为210~225℃，模口温度为205~220℃，得到农药污染土壤修复剂。
实施例2
将18重量份的载体、22重量份的几丁聚糖、24重量份的聚丙烯酸钠、12重量份的硫酸钠、4重量份的β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的混合物和1重量份的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到高速混合机内，并在500r/min转速下混合6min得到混合物料。
其中，β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的比例为1.5:2.5。
将混合物料加入到螺杆挤出机中进行造粒，控制进料段温度为190~200℃，压缩段温度为195~200℃，塑化段温度为215~230℃，均化段温度为210~225℃，模口温度为205~220℃，得到农药污染土壤修复剂。
实施例3
将19重量份的载体、25重量份的几丁聚糖、25重量份的聚丙烯酸钠、15重量份的硫酸钠、2.5重量份的β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的混合物和2重量份的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到高速混合机内，并在600r/min转速下混合8min得到混合物料。
其中，β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的比例为1:1.5。
将混合物料加入到螺杆挤出机中进行造粒，控制进料段温度为190~200℃，压缩段温度为195~200℃，塑化段温度为215~230℃，均化段温度为210~225℃，模口温度为205~220℃，得到农药污染土壤修复剂。
实施例4
将19重量份的载体、28重量份的几丁聚糖、26重量份的聚丙烯酸钠、15重量份的硫酸钠、5重量份的β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的混合物和2.5重量份的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到高速混合机内，并在400r/min转速下混合10min得到混合物料。
其中，β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯的比例为4:1。
将混合物料加入到螺杆挤出机中进行造粒，控制进料段温度为190~200℃，压缩段温度为195~200℃，塑化段温度为215~230℃，均化段温度为210~225℃，模口温度为205~220℃，得到农药污染土壤修复剂。
效果评价
取实施例1~4制备的农药污染土壤修复剂分别施加于内吸磷污染的土地（初始含量平均值为31%），施加量为1000kg/亩。。施加时即翻耕，之后每日翻耕一次，持续三个月后测定土壤中内吸磷的含量。之后将农药污染土壤修复剂筛种植白菜。
表1 试验结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
内吸磷含量 16.3% 17.5% 16.8% 17.1%
白菜长势 良好，宜生长 良好，宜生长 良好，宜生长 良好，宜生长
从表1可以看出，实施例1~4的农药污染土壤修复剂均得到较好的修复，同时，不同抗氧化剂的配比得到的土壤修复剂的修复效果无明显差异。此外，白菜可以生长，说明基本实现对农药残留物污染土壤的修复。
综上所述，本发明实施例农药污染土壤修复剂，为粒状结构，施加于土地后对农药残留物实现吸收后，通过筛选后能够与土地分离实现农药残留物与土壤的彻底分离，有效提高修复效果。具有处理效果好、处理成本低等优点。
本发明实施例农药污染土壤修复剂的制备方法，通过混合和造粒等步骤制备得到粒状的农药污染土壤的修复剂，具有方法简单、易于实施等特点。
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 (6)

1.一种农药污染土壤修复剂，其特征在于，按照重量份数计，包括：
载体15~20份、几丁聚糖10~30份、聚丙烯酸钠20~30份、硫酸盐填充剂10~15份、抗氧化剂2~5份和紫外吸收剂0.1~3份，
所述载体包括膨润土、羟基磷灰石和贝壳粉中的至少一种，
所述硫酸盐填充剂包括硫酸钠和硫酸铁中的至少一种，
所述抗氧化剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种，
所述紫外吸收剂为2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑，
将15~20重量份的载体、10~30重量份的几丁聚糖、20~30重量份的聚丙烯酸钠、10~15重量份的硫酸盐填充剂、2~5重量份的抗氧化剂和0.1~3重量份的紫外吸收剂混合后造粒，得到所述农药污染土壤修复剂。
2.根据权利要求1所述的农药污染土壤修复剂，其特征在于，按照重量份数计，包括：
载体16~18份、几丁聚糖15~25份、聚丙烯酸钠22~28份、硫酸盐填充剂11~15份、抗氧化剂2~4份和紫外吸收剂1~3份。
3.根据权利要求2所述的农药污染土壤修复剂，其特征在于，按照重量份数计，包括：
载体17~18份、几丁聚糖20~25份、聚丙烯酸钠24~28份、硫酸盐填充剂11~14份、抗氧化剂2~3份和紫外吸收剂1~2份。
4.一种根据权利要求1所述的农药污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，
将15~20重量份的载体、10~30重量份的几丁聚糖、20~30重量份的聚丙烯酸钠、10~15重量份的硫酸盐填充剂、2~5重量份的抗氧化剂和0.1~3重量份的紫外吸收剂混合后造粒，得到所述农药污染土壤修复剂。
5.根据权利要求4所述的农药污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述混合是在：300~700r/min转速的高速混合机内混合4~10min。
6.根据权利要求5所述的农药污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述造粒是在：进料段温度为190~200℃，压缩段温度为195~200℃，塑化段温度为215~230℃，均化段温度为210~225℃，模口温度为205~220℃的螺杆挤出机中进行。
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