CN109897641A - 一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂及其使用方法 - Google Patents
一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂及其使用方法,包括熟石灰8‑10份、钠基膨润土8‑12份、聚氯乙烯6‑8份、碳酸镁1‑5份、PH调节剂1‑5份、枯草芽孢杆菌6‑8份、光合细菌1‑2份、腐殖酸1‑5份、稳化剂8‑10、硫酸高铁1‑5份、高炉渣1‑5份、柠檬酸1‑5份、土壤调理剂5‑10份和有机肥复合剂5‑10份。该茶叶土壤修复剂能够同时有效降低污染土壤中的铅、铜、铬和砷等多种重金属污染物,能减少茶叶的重金属,有利于茶叶的生长,也提高茶叶的质量,能优化土壤结构,增加土壤孔隙,有利于茶叶根系的生长和土壤中微生物的生长,调节土壤微生态组成,增加有益微生物量;能提高土壤的水分保持,微生物活动量稳定。
Description
技术领域:
本发明涉及茶叶土壤领域,具体为一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂及其使用方法。
背景技术:
茶叶中重金属的来源主要是土壤:土壤是茶树赖以生存的重要场所,对于茶树的生长发育有着至关重要的作用。当土壤母质中含有较高的重金属时,茶树在多年生长的过程中逐渐从土壤中吸收积累,构成茶叶中重金属残留。
茶树和其它植物一样也含有微量的铅,茶园中铅的来源主要是通过大汽降尘、污水灌既或污泥施入。铅在土壤中以Pb(OH)2、PbCO3、和PbSO4等固体形式存在,一般被固定在土壤表土层,水平或垂直移动均较困难,但在酸性土壤中的迁移能力要强于碱性或中性土壤。而茶树是喜酸性植物,土壤最适pH值为4.0-6.5,故在酸性土壤中茶树可吸收的铅含量增加。此外,土壤铅污染还会明显影响其中微生物的活性和生物量。研究表明,用100mg/kg铅处理土壤后,土壤微生物生物氮量显著降低;当前浓度达到300mg/kg时,生物氮量显著减少;铅浓度达到600mng/kg时,生物磷含量也开始明显下降。茶树生长受到明显影响,产量和品质也有所下降。
铜既是人体必需的微量元素,也是茶树正常生长发育的必需微量元素,同时还是某些茶类加工过程中酶必需的微量元素,适量的铜对茶树生长发育有显著的刺激和促进作用,但是过量的水溶态和交换态铜却对茶树有较强的危害,并随着土壤pH值的下降,铜对茶树的毒害作用增大。
六价铬的毒性比三价铬强100倍。按规定茶水中铬Cr(VD)不能超过0.05mg/L。如果铬进入土壤,大部分铬(三价铬)被吸附而固定,但六价铬却能游离于土壤溶液中,而且两者在一定条件下可以互相转化,从而抑制茶树的生长量和产量。此外,过量的六价铬还可降低土壤酶的活力。
植物对砷的富集作用主要发生在根部,其次为茎叶。过量的砷不利于茶树的生长,会妨碍茶树对水分和养分(K+、NH、Mg+、PO2、Ca2+)的吸收,造成植物叶片凋萎,以致枯死。
因此,铅、铜、铬和砷等重金属污染问题严重影响茶叶的质量。
发明内容:
本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂及其使用方法,以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种韭黄专用水培营养液,包括熟石灰8-10份、钠基膨润土8-12份、聚氯乙烯6-8份、碳酸镁1-5份、PH调节剂1-5份、枯草芽孢杆菌6-8份、光合细菌1-2份、腐殖酸1-5份、稳化剂8一10、硫酸高铁1-5份、高炉渣1-5份、柠檬酸1-5份、土壤调理剂5-10份和有机肥复合剂5-10份。
作为本发明的一种优选技术方案,所述PH调节剂为复合碱、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸钠和柠檬酸钾的任意一种。
作为本发明的一种优选技术方案,所述高炉渣为水淬渣由钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和硫化物构成,其颗粒大小为50目。
作为本发明的一种优选技术方案,所述光合细菌为没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌。
作为本发明的一种优选技术方案,所述稳化剂为重金属固化稳定化CCT01,CCT02,CCT03系列,所述CCT01含量:所述CCT02含量:所述CCT03含量为2∶1∶3。
作为本发明的一种优选技术方案,所述土壤调理剂由水溶性纳米二氧化硅10-12份、生物质炭8-10份、松土精11-15份、螯合铁6-10份和羧甲基纤维素10-15份构成。
作为本发明的一种优选技术方案,所述有机肥复合剂由鸡粪20-25份、猪粪20-25份、羊粪20-25份、废茶叶8-12.5份和花生粕8-12.5份构成。
一种降低茶叶重金属含量土壤修复剂的制备方法,具体步骤如下;
步骤一:选料混合,选取熟石灰、钠基膨润土、碳酸镁、硫酸高铁和高炉渣放入搅拌机进行搅拌20分钟使其充分混合后,放入研磨机进行四次研磨,得到粉末状颗粒并投入到反应釜中进行升温加热30分钟,温度为30-45摄氏度;
步骤二:向反应釜中添加适量的去离子水,高速搅拌30分钟后,依次加入聚氯乙烯、腐殖酸、稳化剂、柠檬酸和PH调节剂,搅拌20分钟后升温到50摄氏度保温30分钟;
步骤三:等反应釜温度降为常温时候,依次向反应釜中添加有机肥复合剂、土壤调理剂、光合细菌和枯草芽孢杆菌,搅拌15分钟,得到土壤修复剂成品。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤一中四次研磨得到的颗粒大小为80-90目,所述步骤一搅拌机的搅拌速度为2400-2800转/分钟,所述步骤二中反应釜内的搅拌速度为1200-1500转/分钟,所述步骤三中反应釜内的搅拌速度为800-1000转/分钟。
本发明的有益效果是:该茶叶土壤修复剂能够同时有效降低污染土壤中的铅、铜、铬和砷等多种重金属污染物,能减少茶叶的重金属,有利于茶叶的生长,也提高茶叶的质量,能优化土壤结构,增加土壤孔隙,有利于茶叶根系的生长和土壤中微生物的生长,调节土壤微生态组成,增加有益微生物量;能提高土壤的水分保持,微生物活动量稳定。利用稳化剂对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用,降低重金属的生物有效性,使重金属颗粒矿化,失去与外界反应的条件,从而降低土壤重金属浓度。采用硫酸高铁可降低砷污染,高炉渣和有机肥能提高茶树多镉和铜抑制效果,柠檬酸能有效去除土壤中铜、镍和六价铬。
具体实施方式:
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提供一种技术方案:一种韭黄专用水培营养液,包括熟石灰8-10份、钠基膨润土8-12份、聚氯乙烯6-8份、碳酸镁1-5份、PH调节剂1-5份、枯草芽孢杆菌6-8份、光合细菌1-2份、腐殖酸1-5份、稳化剂8-10、硫酸高铁1-5份、高炉渣1-5份、柠檬酸1-5份、土壤调理剂5-10份和有机肥复合剂5-10份。
PH调节剂为复合碱、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸钠和柠檬酸钾的任意一种。
高炉渣为水淬渣由钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和硫化物构成,其颗粒大小为50目。
光合细菌为没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌。
稳化剂为重金属固化稳定化CCT01,CCT02,CCT03系列,CCT01含量:CCT02含量:CCT03含量为2∶1∶3。
土壤调理剂由水溶性纳米二氧化硅10-12份、生物质炭8-10份、松土精11-15份、螯合铁6-10份和羧甲基纤维素10-15份构成。
有机肥复合剂由鸡粪20-25份、猪粪20-25份、羊粪20-25份、废茶叶8-12.5份和花生粕8-12.5份构成。
一种降低茶叶重金属含量土壤修复剂的制备方法,其特征在于:具体步骤如下;
步骤一:选料混合,选取熟石灰、钠基膨润土、碳酸镁、硫酸高铁和高炉渣放入搅拌机进行搅拌20分钟使其充分混合后,放入研磨机进行四次研磨,得到粉末状颗粒并投入到反应釜中进行升温加热30分钟,温度为30-45摄氏度;
步骤二:向反应釜中添加适量的去离子水,高速搅拌30分钟后,依次加入聚氯乙烯、腐殖酸、稳化剂、柠檬酸和PH调节剂,搅拌20分钟后升温到50摄氏度保温30分钟;
步骤三:等反应釜温度降为常温时候,依次向反应釜中添加有机肥复合剂、土壤调理剂、光合细菌和枯草芽孢杆菌,搅拌15分钟,得到土壤修复剂成品。
步骤一中四次研磨得到的颗粒大小为80-90目,步骤一搅拌机的搅拌速度为2400-2800转/分钟,步骤二中反应釜内的搅拌速度为1200-1500转/分钟,步骤三中反应釜内的搅拌速度为800-1000转/分钟。
实施例1
原料配方:包括熟石灰8份、钠基膨润土8份、聚氯乙烯6份、碳酸镁1份、PH调节剂1份、枯草芽孢杆菌6份、光合细菌1份、腐殖酸1份、稳化剂8、硫酸高铁1份、高炉渣1份、柠檬酸1份、土壤调理剂5份和有机肥复合剂5份。
具体步骤如下:
步骤一:选料混合,选取熟石灰、钠基膨润土、碳酸镁、硫酸高铁和高炉渣放入搅拌机进行搅拌20分钟使其充分混合后,放入研磨机进行四次研磨,得到粉末状颗粒并投入到反应釜中进行升温加热30分钟,温度为30-45摄氏度;
步骤二:向反应釜中添加适量的去离子水,高速搅拌30分钟后,依次加入聚氯乙烯、腐殖酸、稳化剂、柠檬酸和PH调节剂,搅拌20分钟后升温到50摄氏度保温30分钟;
步骤三:等反应釜温度降为常温时候,依次向反应釜中添加有机肥复合剂、土壤调理剂、光合细菌和枯草芽孢杆菌,搅拌15分钟,得到土壤修复剂成品。
使用方法:将土壤修复剂以5-7.2%的质量分数添加到待修复的茶叶种植地土壤中,加水至茶叶种植地土壤饱和持水量的30-50%,用薄膜覆盖防止水分散失,并在薄膜上开设若干通气口,每周向土壤中注入空气一次,并及时补充散失的水分,30-45天后得修复后的茶叶种植地土壤。
实施例2
原料配方:包括熟石灰9份、钠基膨润土10份、聚氯乙烯7份、碳酸镁3份、PH调节剂3份、枯草芽孢杆菌7、光合细菌1.5份、腐殖酸3份、稳化剂9、硫酸高铁3份、高炉渣3份、柠檬酸3份、土壤调理剂6份和有机肥复合剂7份。
具体步骤如下:
步骤一:选料混合,选取熟石灰、钠基膨润土、碳酸镁、硫酸高铁和高炉渣放入搅拌机进行搅拌20分钟使其充分混合后,放入研磨机进行四次研磨,得到粉末状颗粒并投入到反应釜中进行升温加热30分钟,温度为30-45摄氏度;
步骤二:向反应釜中添加适量的去离子水,高速搅拌30分钟后,依次加入聚氯乙烯、腐殖酸、稳化剂、柠檬酸和PH调节剂,搅拌20分钟后升温到50摄氏度保温30分钟;
步骤三:等反应釜温度降为常温时候,依次向反应釜中添加有机肥复合剂、土壤调理剂、光合细菌和枯草芽孢杆菌,搅拌15分钟,得到土壤修复剂成品。
使用方法:将土壤修复剂以5-7.2%的质量分数添加到待修复的茶叶种植地土壤中,加水至茶叶种植地土壤饱和持水量的30-50%,用薄膜覆盖防止水分散失,并在薄膜上开设若干通气口,每周向土壤中注入空气一次,并及时补充散失的水分,30-45天后得修复后的茶叶种植地土壤。
实施例3
原料配方:包括熟石灰10份、钠基膨润土12份、聚氯乙烯8份、碳酸镁5份、PH调节剂5份、枯草芽孢杆菌8份、光合细菌2份、腐殖酸5份、稳化剂10、硫酸高铁5份、高炉渣5份、柠檬酸5份、土壤调理剂10份和有机肥复合剂10份。
具体步骤如下:
步骤一:选料混合,选取熟石灰、钠基膨润土、碳酸镁、硫酸高铁和高炉渣放入搅拌机进行搅拌20分钟使其充分混合后,放入研磨机进行四次研磨,得到粉末状颗粒并投入到反应釜中进行升温加热30分钟,温度为30-45摄氏度;
步骤二:向反应釜中添加适量的去离子水,高速搅拌30分钟后,依次加入聚氯乙烯、腐殖酸、稳化剂、柠檬酸和PH调节剂,搅拌20分钟后升温到50摄氏度保温30分钟;
步骤三:等反应釜温度降为常温时候,依次向反应釜中添加有机肥复合剂、土壤调理剂、光合细菌和枯草芽孢杆菌,搅拌15分钟,得到土壤修复剂成品。
使用方法:将土壤修复剂以5-7.2%的质量分数添加到待修复的茶叶种植地土壤中,加水至茶叶种植地土壤饱和持水量的30-50%,用薄膜覆盖防止水分散失,并在薄膜上开设若干通气口,每周向土壤中注入空气一次,并及时补充散失的水分,30-45天后得修复后的茶叶种植地土壤。
实施例1-3的与对照组实验检测表格;
对照组为未添加土壤修复剂的茶树土壤重金属含量;
由上表可知,向茶树土壤添加合适浓度的土壤修复剂,不仅能降低土壤中铅、铜、镍、镉、铬和砷等重金属的含量,也可以提高茶树茶叶质量。
该茶叶土壤修复剂能够同时有效降低污染土壤中的铅、铜、铬和砷等多种重金属污染物,能减少茶叶的重金属,有利于茶叶的生长,也提高茶叶的质量,能优化土壤结构,增加土壤孔隙,有利于茶叶根系的生长和土壤中微生物的生长,调节土壤微生态组成,增加有益微生物量;能提高土壤的水分保持,微生物活动量稳定。利用稳化剂对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用,降低重金属的生物有效性,使重金属颗粒矿化,失去与外界反应的条件,从而降低土壤重金属浓度。采用硫酸高铁可降低砷污染,高炉渣和有机肥能提高茶树多镉和铜抑制效果,柠檬酸能有效去除土壤中铜、镍和六价铬。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护。
Claims (9)
1.一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂,其特征在于,包括熟石灰8-10份、钠基膨润土8-12份、聚氯乙烯6-8份、碳酸镁1-5份、PH调节剂1-5份、枯草芽孢杆菌6-8份、光合细菌1-2份、腐殖酸1-5份、稳化剂8-10、硫酸高铁1-5份、高炉渣1-5份、柠檬酸1-5份、土壤调理剂5-10份和有机肥复合剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂,其特征在于:所述PH调节剂为复合碱、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸钠和柠檬酸钾的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂,其特征在于:所述高炉渣为水淬渣由钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和硫化物构成,其颗粒大小为50目。
4.根据权利要求1所述的一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂,其特征在于:所述光合细菌为没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌。
5.根据权利要求1所述的一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂,其特征在于:所述稳化剂为重金属固化稳定化CCT01,CCT02,CCT03系列,所述CCT01含量:所述CCT02含量:所述CCT03含量为2∶1∶3。
6.根据权利要求1所述的一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂,其特征在于:所述土壤调理剂由水溶性纳米二氧化硅10-12份、生物质炭8-10份、松土精11-15份、螯合铁6-10份和羧甲基纤维素10-15份构成。
7.根据权利要求1所述的一种降低茶叶重金属含量的土壤修复剂,其特征在于:所述有机肥复合剂由鸡粪20-25份、猪粪20-25份、羊粪20-25份、废茶叶8-12.5份和花生粕8-12.5份构成。
8.一种如权利要求1-7所述的降低茶叶重金属含量土壤修复剂的制备方法,其特征在于:具体步骤如下;
步骤一:选料混合,选取熟石灰、钠基膨润土、碳酸镁、硫酸高铁和高炉渣放入搅拌机进行搅拌20分钟使其充分混合后,放入研磨机进行四次研磨,得到粉末状颗粒并投入到反应釜中进行升温加热30分钟,温度为30-45摄氏度;
步骤二:向反应釜中添加适量的去离子水,高速搅拌30分钟后,依次加入聚氯乙烯、腐殖酸、稳化剂、柠檬酸和PH调节剂,搅拌20分钟后升温到50摄氏度保温30分钟;
步骤三:等反应釜温度降为常温时候,依次向反应釜中添加有机肥复合剂、土壤调理剂、光合细菌和枯草芽孢杆菌,搅拌15分钟,得到土壤修复剂成品。
9.根据权利要求8所述的一种降低茶叶重金属含量土壤修复剂的制备方法,其特征在于:所述步骤一中四次研磨得到的颗粒大小为80-90目,所述步骤一搅拌机的搅拌速度为2400-2800转/分钟,所述步骤二中反应釜内的搅拌速度为1200-1500转/分钟,所述步骤三中反应釜内的搅拌速度为800-1000转/分钟。
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