CN111545556A - 一种土壤修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤修复方法，其包括如下步骤：S1、采用光催化氧化技术处理空气或水；S2、将经光催化氧化技术处理后的空气或水注入待滴灌水，得到滴灌用水；S3、用所述滴灌用水滴灌土壤。通过将光催化氧化处理过的空气或水引入待滴灌水中，强化了滴灌用水的氧化‑还原能力，提高了滴灌用水的肥效，同时所述滴灌用水具有土壤污染修复功效，可修复受污染的土壤、改良土壤状况。另外，制得的滴灌用水还能消除待滴灌水中的生物堵塞物质，防止了堵塞滴灌系统，延长了滴灌系统的使用寿命，可大规模用于土壤改良修复。

Description

一种土壤修复方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种土壤改良方法，具体地说涉及一种通过光催化氧化技术改良土壤的土壤修复方法。

背景技术

土壤污染作为制约了人类社会可持续发展的问题正在日益受到世界各国的广泛关注，土壤污染会造成粮食减产、导致作物中存在污染进而危害人体健康。造成土壤污染的原因主要有过量使用化学肥料、化学农药，各种污水、污泥及有机废弃物的不当处置，有害物质的事故性排放及各类污染物在土壤中的长期积累等。对受到污染的土壤进行修复处理对于生态环境的保护，农产品的质量安全和社会经济的可持续发展具有重要的意义。

在众多土壤修复方式中，光催化氧化降解是一种新型土壤修复技术，其修复原理是：在一定波长光照条件下,半导体材料发生光生载流子的分离,然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基，这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水。但是目前光催化氧化降解技术的反应速率受土壤的组成、质地、湿度、粒径等多种因素影响，对污染物的光降解研究大多限于单一组分，对于实际污染场地的复杂多组分修复效果不佳，另外土壤厚度影响滤光率和入射光率，对降解速度影响较大，实际应用过程中，须与其它处理技术联合使用才会产生较好的土壤改良效果。现有的使用磁化水滴灌方式改良土壤，加上水肥一体化，虽然具有一定的效果，也存在效率低下的问题；特别是滴灌系统还存在堵塞(物理的、生物的堵塞等等)问题，使得土壤改良规模化效应难以实现。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于传统光催化降解技术处理的污染物成分单一、处理效率低下、难以实现大规模土壤改良处理，从而提出一种可应对多组分污染物、处理效率高、修复时间短的土壤修复方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种土壤修复方法，其包括如下步骤：

S1、采用光催化氧化技术处理空气或水；

S2、将经光催化氧化技术处理后的空气或水注入待滴灌水中，得到滴灌用水；

S3、用所述滴灌用水滴灌土壤。

作为优选，所述步骤S3还包括将所述滴灌用水与可溶性固体或液体肥料混合，得到水肥的步骤。

作为优选，所述步骤S3还包括将所述滴灌用水或水肥注入水肥一体化滴灌装置中，进行滴灌的步骤。

作为优选，所述水肥一体化滴灌装置包括管道和连接于所述管道的滴头，所述管道还连接有压力机构。

作为优选，所述步骤S1采用光催化剂处理气体和水，所述光催化剂为TiO₂、Fe₂O₃中的至少一种。

作为优选，所述步骤S2中，所述待滴灌水为磁化水。

作为优选，所述步骤S1中，在波长为184.9-253.7nm的紫外光照射下采用光催化氧化技术处理空气或水。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的土壤修复方法，其包括如下步骤：S1、采用光催化氧化技术处理空气或水；S2、将经光催化氧化技术处理后的空气或水注入待滴灌水，得到滴灌用水；S3、用所述滴灌用水滴灌土壤。通过将光催化氧化处理过的空气或水引入待滴灌水中，强化了滴灌用水的氧化-还原能力，提高了滴灌用水的肥效，同时所述滴灌用水具有土壤污染修复功效，可修复受污染的土壤、改良土壤状况。另外，制得的滴灌用水还能消除待滴灌水中的生物堵塞物质，防止了堵塞滴灌系统，延长了滴灌系统的使用寿命，可大规模用于土壤改良修复。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1所述的土壤修复方法的流程图；

图2是本发明实施例2所述的土壤修复方法的流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种土壤修复方法，所述土壤修复方法将光催化氧化技术与滴灌、水肥一体化技术结合，实现土壤污染修复和改良的效果。

请参阅图1，本实施例所述的土壤修复方法包括如下步骤：

S1、采用常规光催化氧化技术处理空气，具体地，通过光催化剂在紫外光下处理空气，所述光催化剂可以为TiO₂或Fe₂O₃或二者的混合物，紫外光的波长范围为184.9-253.7nm，本实施例中，紫外光的波长为210nm。

S2、将经光催化氧化技术处理后的空气注入待滴灌水，得到滴灌用水；本实施例中，所述待滴灌水优选为磁化水，所述磁化水是通过将水置于磁场或以一定流速垂直流经磁场，在磁场作用下，水分子磁矩转向磁场方向，产生了磁化，使水分子电流出现规律性分布，从而在宏观上产生磁化电流，水分子及水中的杂质离子(如Ca²⁺等)便获得磁能，从而水的电导率、渗透压、表面张力与粘度、溶解氧的含量、pH值、光学性能发生变化。磁化水浇灌的土壤具有疏松、不板结、可改良盐碱地的效果，另外，还可是浇灌的作物根系更发达，提高了作物对水分、矿质元素的吸收。

S3、用所述滴灌用水滴灌土壤，将所述混合了光催化氧化处理后的空气的磁化水注入滴灌装置，对土壤进行滴灌处理。

所述滴灌装置为水肥一体化滴灌系统，包括管道、滴头，所述管道上设置有压力机构，所述压力机构为压力泵，进一步地，所述水肥一体化滴灌系统还包括土壤传感器和与所述土壤传感器电连接的电磁阀，所述土壤传感器用于监测土壤的情况，实时远程控制对土壤的滴灌。

进一步地，所述步骤S3还包括将滴灌用水与可溶性固体或液体废料混合，得到水肥的步骤，然后将得到的水肥注入水肥一体化滴灌装置，进行滴灌，水肥一体化装置是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量；同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

本实施例所述的方法通过将光催化氧化处理过的空气或水引入磁化水中，强化了磁化水的磁化效应和氧化-还原能力，提高了滴灌用水的肥效，同时所述滴灌用水具有土壤污染修复功效，可修复受污染的土壤、改良土壤状况。另外，制得的滴灌用水还能消除磁化水中的生物堵塞物质，防止了堵塞滴灌系统，延长了滴灌系统的使用寿命，可大规模用于土壤改良修复。

实施例2

本实施例提供一种土壤修复方法，其包括如下步骤：

S1、采用常规光催化氧化技术处理水，具体地，通过光催化剂在紫外光下处理空气，所述光催化剂可以为TiO₂或Fe₂O₃或二者的混合物，紫外光的波长范围为184.9-253.7nm，本实施例中，紫外光的波长为230nm。

S2、将经光催化氧化技术处理后的水注入磁化水，得到滴灌用水；所述磁化水是通过将水置于磁场或以一定流速垂直流经磁场，在磁场作用下，水分子磁矩转向磁场方向，产生了磁化。

S3、用所述滴灌用水滴灌土壤，将所述混合了光催化氧化处理后的空气的磁化水注入滴灌装置，对土壤进行滴灌处理。

进一步地，所述步骤S3还包括将滴灌用水与可溶性固体或液体废料混合，得到水肥的步骤，然后将得到的水肥注入水肥一体化滴灌装置，进行滴灌。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种土壤修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采用光催化氧化技术处理空气或水；

S2、将经光催化氧化技术处理后的空气或水注入待滴灌水中，得到滴灌用水；

S3、用所述滴灌用水滴灌土壤。

2.根据权利要求1所述的土壤修复方法，其特征在于，所述步骤S3还包括将所述滴灌用水与可溶性固体或液体肥料混合，得到水肥的步骤。

3.根据权利要求2所述的土壤修复方法，其特征在于，所述步骤S3还包括将所述滴灌用水或水肥注入水肥一体化滴灌装置中，进行滴灌的步骤。

4.根据权利要求3所述的土壤修复方法，其特征在于，所述水肥一体化滴灌装置包括管道和连接于所述管道的滴头，所述管道还连接有压力机构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的土壤修复方法，其特征在于，所述步骤S1采用光催化剂处理气体和水，所述光催化剂为TiO₂、Fe₂O₃中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的土壤修复方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述待滴灌水为磁化水。

7.根据权利要求6所述的土壤修复方法，其特征在于，所述步骤S1中，在波长为184.9-253.7nm的紫外光照射下采用光催化氧化技术处理空气或水。

Images