锌硒农用制剂和土壤重金属修复剂的联合应用制造技术

技术编号:10599894 阅读:174 留言:0更新日期:2014-10-30 13:46
本发明专利技术提供了含锌和硒的农用制剂和土壤重金属修复剂的联合应用,其中土壤重金属修复剂的联合应用土壤重金属修复剂包括香菇多糖和壳聚糖。联合应用后,除了提高植物产量之外,还能够增强土壤重金属修复剂的作用,显著降低植物(尤其是植物种子)中的镉等重金属的含量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了含锌和硒的农用制剂和土壤重金属修复剂的联合应用,其中土壤重金属修复剂的联合应用土壤重金属修复剂包括香菇多糖和壳聚糖。联合应用后,除了提高植物产量之外,还能够增强土壤重金属修复剂的作用,显著降低植物(尤其是植物种子)中的镉等重金属的含量。【专利说明】
本专利技术属于污染物处理领域和农用组合物领域,具体而言,本专利技术涉及锌硒农用 制剂和土壤重金属修复剂的联合应用。 锌硒农用制剂和土壤重金属修复剂的联合应用
技术介绍
近年来,我国土壤的重金属污染问题日益凸现,对生态环境、食品安全和人体健康 构成了严重威胁,已经不容忽视。染料、化工、制革、矿产开采、冶炼以及加工等工业排放的 废气、废水、废渣含有大量的重金属,通过灌水(特别是污灌)、固体废弃物(污泥、垃圾等) 堆积以及大气沉降等方式进入土壤,造成土壤中重金属含量增加,尤其是可交换态的重金 属,直接为农作物所吸收、富集,直接威胁到人体健康。 目前,通过化学方法来修复土壤,主要基于重金属螯合剂,如壳聚糖,来使得土壤 中的可交换态的重金属转变为稳定态的重金属,降低农作物对重金属的吸收量,从而起到 治理土壤重金属污染的效果。 例如,中国专利200310108910公开了治理土壤污染的化学调控剂,其是低分子量 壳聚糖,但是本专利技术人发现,其对金属锌有很强的络合能力,而且治理土壤污染时主要是作 为淋洗剂来使用的; 中国专利200910115020公开了土壤修复的方法,通过挖掘注液井和构筑反应墙,将 壳聚糖淋洗液注入土壤内部,但是本专利技术人发现,这种方式工程量大,施用不方便,难以推 广; 中国专利201110413145公开了修复重金属镉污染土壤的方法,利用耐镉的烟草品种、 壳聚糖溶液和活化土壤中重金属镉的微生物来共同作用,但是其适用面窄而且难以重复实 施; 中国专利201210231422公开了重金属吸附絮凝剂,其是壳聚糖和槐糖脂的酸性水溶 液,但是虽然最终能够保护土壤环境,但本质上是用于吸附水体中的重金属的。 根据本专利技术人的长期研究和摸索得到的经验,首先发现,现有广谱的重金属螯合 剂不但吸附土壤中的铅、铬、镉等有害重金属,而且会吸附掉土壤中锌等在我国多数非富锌 农田上很有益的元素,造成减产,使得现有的广谱的重金属螯合剂实际效果很不好;其次发 现,通过添加锌肥来弥补,将大大降低现有广谱的重金属螯合剂吸附铅、铬、镉等有害重金 属的效率,加之常用的锌肥中也含有一定量的有害重金属,所以过量使用锌肥不具有现实 意义;还发现,施用的手段也极大影响推广应用的效果,尤其是淋洗剂的主要成份是水,将 耗费大量人力喷洒,非常不方便。经过本专利技术人艰苦努力,结合一些天道酬勤的运气,令人 十分意外地发现了壳聚糖复配上香菇多糖,能够选择性地吸附掉土壤中的铬、镉等有害重 金属,尤其是可交换态的有害重金属,而基本不影响土壤中的锌含量,保持土壤的锌肥力, 尤其适用于种植茶树等植物的农田使用。 而在现有技术中,包含壳聚糖和香菇多糖的组合物用于人用药物组合物方面,如 中国专利200910154959所公开的具有抗肿瘤作用和免疫增强作用的香菇多糖壳聚糖纳米 粒,和中国专利201010112065所公开的具有抗菌活性和细胞相容性的生物活性多糖自组 装修饰材料,并没有作为农用组合物使用在农田土壤中,而且这些现有技术的成本高,也无 法作为农用组合物在农田土壤中产业化应用。 随着近期本专利技术人不断取得新的试验结果,又证实了,本专利技术的农用组合物不结 合锌等有益元素的特点,使得本专利技术的农用组合物能够不降低锌硒农用制剂的效率,使 得这两者能够得以共同应用;更加令人意外的是,联合应用后,还能提高植物产量,并且 还能够增强土壤重金属修复剂的作用,从而显著降低植物(尤其是植物种子)中的镉等重 金属的含量。而现有技术,如中国专利200410009345、200410084878、200610086308和 200910213516等,都基本上是为了使得植物中增加锌和/或硒的含量,没有任何与土壤重 金属修复剂联合使用的启示。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供新的土壤选择性重金属修复组合物和含锌和 硒的农用组合物联合在种植土壤上的植物或改善土壤上种植的植物品质中的应用。本专利技术 也提供了新的土壤选择性重金属修复组合物在修复已经、正在或将要施用含锌和硒的农用 组合物的土壤的镉和/或铬污染中的应用。优选该土壤选择性重金属修复组合物能够选择 性地修复土壤中铬和/或镉污染,改善所种植的植物的铬和/或镉残留,但是同时基本不降 低锌和硒所能有益的植物品质,甚至能够与含锌和硒的农用组合物协同起效。 具体而言,在第一方面,本专利技术提供了土壤选择性重金属修复组合物,其包括香菇 多糖和壳聚糖。本专利技术人研究中偶然发现香菇多糖和壳聚糖的复配,能够选择性地修复土 壤中铬和/或镉污染,改善所种植的植物的铬和/或镉残留,但是同时基本不降低土壤中的 锌含量,非常有益于推广应用。在本文中,如无相反指示,术语"修复"可以与"调理"互换 使用,指的是降低土壤中重金属的残留量,尤其是降低土壤中可交换态的重金属的残留量, 从而降低重金属的生物有效性(利用度)。 由于重金属在土壤中以稳定态和可交换态这两种形式存在,前者难以释放被植物 利用,基本不会造成植物中重金属的残留;而后者由于其生物有效性,是植物中重金属积累 的罪魁祸首,加之其可移动性,所以可交换态的重金属是修复的对象。所以,在本文中,土壤 重金属污染的修复指的是降低土壤中可交换态的重金属。即在本文中,如无相反指示,术语 "重金属"及具体的重金属,指的均是相应可交换态的重金属。对于植物中的重金属来说,都 被视为是可交换态的。 本专利技术第一方面的组合物还可以包含其他有益于土壤重金属修复的修复剂,如 EDTA等金属螯合物,但是本专利技术第一方面的组合物的选择性修复的效果已经相当不错,出 于成本上的考虑,可以不再包含其他修复剂。因此优选,本专利技术第一方面的组合物由香菇多 糖和壳聚糖组成。 优选在本专利技术第一方面的组合物中,香燕多糖:壳聚糖的重量比为5~100 :1~25, 优选为ΚΓ60 :2?15,更优选为15?40 :3?10,更加优选为20?30 :5?8,最优选为25 :6. 5。 壳聚糖,包括降解的小分子量壳聚糖和交联的大分子量壳聚糖等,已经报到用于 土壤的修复了。现有研究较多,而且相应的产品生产已经比较成熟(如中国专利01107664 所述的),从药用级的壳聚糖、食品级的壳聚糖,到工业级的壳聚糖都有,所以能够从市场上 购买适合本专利技术需要的价廉的壳聚糖产品。在本专利技术中,壳聚糖优选是非药用级壳聚糖,也 优选是非食品级壳聚糖。在本专利技术的【具体实施方式】中,壳聚糖是购自成都旗美生物科技有 限公司的高分子量(lOOkDa)的壳聚糖,尽管没有现在技术上流行的降解后获得的低分子量 壳聚糖的重金属结合效率高,但是完全能够胜任与香菇多糖的复配来协同降低土壤中可交 换态重金属的残留。 在本专利技术中,香菇多糖是非药用级香菇多糖,也优选是非食品级香菇多糖。香菇多 糖,现有研究主要用于医疗保健,目前市售的产品基本上是食品级乃至药用级的香菇多糖本文档来自技高网
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【技术保护点】
土壤选择性重金属修复组合物和含锌和硒的农用组合物联合在种植土壤上的植物或改善土壤上种植的植物品质(如,增加产量和/或降低镉和/或铬的残留)中的应用,其中所述土壤选择性重金属修复组合物包括香菇多糖和壳聚糖,优选其由香菇多糖和壳聚糖组成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:何其明国锦琳杨锡良廖立群詹绍军姜勇
申请(专利权)人:成都新朝阳作物科学有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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