一种用于砷污染土壤的复合肥及其制备方法和应用技术

技术编号:12395179 阅读:106 留言:0更新日期:2015-11-26 02:06
本发明专利技术提供一种用于砷污染土壤的复合肥,包括氮磷钾营养组分以及适合配比的农用硝酸稀土、催化剂废剂、铁矿粉、腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石组分,将其施用于砷污染土壤后,在上述各组分的协同作用下,实现在将土壤中砷进行有效钝化和固定的同时对受污染土壤进行有效修复,使得土壤中的砷活性显著降低,有利于降低农作物对砷的吸收,进而使得农作物中砷含量显著降低,本发明专利技术所述的复合改良剂具有较好的稳定性和环境友好性,不产生二次污染,成本低廉,易于大面积推广,当施用于砷污染土壤时,施用量仅为10-200kg/hm2,能显著降低农作物中砷含量,使其达到国家食用安全标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于污染土壤修 复的

技术介绍
砷(As)是一种对人类健康具有重要影响的类金属元素。近年来,随着采矿业的快 速发展、以及个别小型矿区的不合理开采和排放等多种原因,我国部分地区砷污染现象屡 见报道。而在一些农村地区,由于施用含砷较高的肥料或使用含砷杀虫剂、兽药等多方面的 原因,耕地中砷含量超标问题亦时有发生,给农产品安全生产带来了潜在威胁。土壤中的 砷,尤其是有效态砷可通过水稻、小麦等农作物吸收最终进入农产品中,使农产品安全性降 低,对人体健康和生态安全都存在着极大威胁。 砷在土壤中以多种形态存在,但一般多以无机化合物的形态存在,如以五价砷、三 价砷等形态;有时也会以有机化合物的形态存在,如一甲基砷(MM)、二甲基砷(DMA)、三甲 基砷(TM)等。有研究发现,通常在自然状态下有机态砷的含量非常低,而无机态砷的含量 及毒性均大于有机态砷,且三价砷的毒性是五价砷的60倍,是甲基砷(MMA、DMA)毒性的70 倍。因此,无机态砷被美国环境保护协会列为头号环境污染物,并制定了一系列土壤、水体 及农产品中砷含量的限值。因此,从某种意义上来说,降低土壤中砷的活性,实际上主要是 降低无机态砷的毒性,减少其被作物吸收的可能性。 中国专利文献CN102974601A公开了一种砷污染土壤稳定剂及修复污染土壤的方 法,该稳定剂包括如下组分:蒙脱石、氧化钙、碳酸镁、铁肩,以稳定剂制成品干基为l〇〇kg, 按重量计的组分如下:蒙脱石30-40kg,氧化钙20-30kg,碳酸镁20-30kg,铁肩10-20kg。将 上述稳定剂施用到砷污染土壤中,其中的蒙脱石能够吸附土壤中的砷,铁肩在土壤中氧化 形成弱结晶氢氧化铁后与As作用生成无定型砷酸铁或生成臭葱石等溶解度较低的次级矿 物,进而降低As的移动性,加入的氧化钙和碳酸镁组分能够促进金属沉淀物的生成并有利 于沉淀物的稳定存在,然而,将上述稳定剂施用于砷污染土壤后,修复效果并不理想,农作 物中砷含量仍然较高,并且需要一次性大量施用,运输成本和施用成本均较高,农民不易接 受,难以大面积推广。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的土壤改良剂施用于砷污染土壤后, 修复效果并不理想,农作物中砷含量仍然较高,从而提出一种对土壤修复效果好且能有效 降低农作物中砷含量的用于砷污染土壤的复合肥。 为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案为: -种用于砷污染土壤的复合肥,其原料组成包括: 氮肥,10-60重量份; 磷肥,10-60重量份; 钾肥,10-60重量份; 农用硝酸稀土,〇? 5-2重量份; 催化剂废剂,2-10重量份; 铁矿粉,10-40重量份; 腐殖酸矿粉,25-55重量份; 海泡石,15-25重量份; 草木灰,3-11重量份; 高岭土,0? 5-1. 1 重量份; 沸石,0? 3-1. 2重量份。 所述采用如下方法制备: 所述催化剂废剂为以氧化铝为载体的合成甲醇催化剂废剂。 所述催化剂废剂的活性组分为氧化铜和氧化锌。 所述铁矿粉为水铁矿粉、针铁矿粉、纤铁矿粉中的一种或几种的混合物。 所述氮肥为尿素、碳酸铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸钙和硝酸铵中的一种或几种的混 合物,所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、重过磷酸钙和钙镁磷肥中的一种或几种 的混合物,所述钾肥为氯化钾、硫酸钾、硅酸钾和硝酸钾中的一种或几种的混合物。 所述催化剂废剂的粒径小于或等于10nm,所述铁矿粉的粒径小于或等于10nm,所 述腐殖酸矿粉的粒径为110-140目,所述海泡石的粒径为110-140目,所述草木灰的粒径为 110-140目,所述高岭土的粒径为110-140目,所述沸石的粒径为110-140目。 还添加有生石灰、膨润土、羟基磷灰石中的至少一种以及有机肥; 所述有机肥中,以烘干基计的有机质质量分数多40% ;以烘干基计的氮、五氧化 二磷和氧化钾总养分的质量分数多4. 0% ;鲜样的水分的质量分数< 30%,酸碱度pH值为 5. 5-8. 5〇 所述的用于砷污染土壤的复合肥的制备方法,其步骤如下: 按照上述重量份取各种原料组分并混合均匀,经挤压造粒即得所述复合改良剂。 所述的用于砷污染土壤的复合肥在砷污染土壤修复中的应用。 所述的用于砷污染土壤的复合肥的施用方法,其步骤如下: 向砷污染的土壤中加入所述的用于砷污染土壤的复合肥,添加量为10_200kg/ hm2,平衡改良土壤时间为7-14天。 本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点: (1)本专利技术所述的用于砷污染土壤的复合肥,包括氮磷钾营养组分以及适合配比 的农用硝酸稀土、催化剂废剂、铁矿粉、腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石组分,将 其施用于砷污染土壤后,在上述各组分的协同作用下,实现在将土壤中砷进行有效钝化和 固定的同时对受污染土壤进行有效修复,从而一方面使得土壤中的砷活性显著降低,有利 于降低农作物对砷的吸收,进而使得农作物中砷含量显著降低,另一方面含有的氮磷钾营 养组分和草木灰等又能为土壤提供营养以改善土壤肥力,持续强化对受污染土壤的修复效 果,此外,农用硝酸稀土中的稀土组分本身对砷具有拮抗作用,进一步有利于降低农作物对 砷的吸收,本专利技术所述的复合改良剂具有较好的稳定性和环境友好性,不会产生二次污染, 成本低廉,易于大面积推广,当施用于砷污染土壤时,施用量仅为10_200kg/hm2,就能显著 降低农作物中砷含量,使其达到国家食用安全标准,达到治理目标。 (2)本专利技术所述的用于砷污染土壤的复合肥,还添加有生石灰、膨润土、羟基磷灰 石和有机肥,通过生石灰、膨润土、羟基磷灰石中的无机组分固定污染土壤中的砷,并结合 有机肥来改善土壤的肥力,从而在提高对土壤中砷固定作用的同时强化对受污染土壤的修 复作用。【具体实施方式】 以下实施例中以1重量份代表lg。 实施例1 本实施例提供一种用于砷污染土壤的复合肥,其原料组成包括: 尿素,10重量份; 磷酸一铵,60重量份; 氯化钾,10重量份; 农用硝酸稀土,2重量份; 合成甲醇催化剂废剂,2重量份; 水铁矿粉,40重量份; 腐殖酸矿粉,55重量份; 海泡石,15重量份; 草木灰,11重量份; 高岭土,0.5重量份; 沸石,1.2重量份。 所述的农用硝酸稀土的粒径为10目,所述合成甲醇催化剂废剂的粒径为10nm, 所述水铁矿粉的粒径为IOnm;所述腐殖酸矿粉、海泡石、草木灰、高岭土和沸石的粒径均为 110 目。 进一步,提供所述的用于砷污染土壤的复合肥的制备方法,具体为: 按照上述重量份取各种原料组分并混合均匀,经挤压造粒即得所述复合改良剂。 实施例2 本实施例提供一种用于砷污染土壤的复合肥,其原料组成包括: 碳酸铵,60重量份; 磷酸二铵,10重量份; 硫酸钾,60重量份; 农用硝酸稀土,0? 5重量份; 合成甲醇催化剂废剂,10重量份; 针铁矿粉,10重量份; 腐殖酸矿粉,25重量份; 海泡石,25重量份; 草木灰,3重量份; 高岭土,I. 1重量份; 沸石,0. 3重量份; 生石灰,10重量份; 膨润土,15重量份; 羟基磷灰石,10重量份; 有机肥,20重量份。 所述的农用硝酸稀土的粒径为10目,所述合成甲醇催化剂废剂的粒径为9nm,所 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于砷污染土壤的复合肥,其特征在于,原料组成包括:氮肥,10‑60重量份;磷肥,10‑60重量份;钾肥,10‑60重量份;农用硝酸稀土,0.5‑2重量份;催化剂废剂,2‑10重量份;铁矿粉,10‑40重量份;腐殖酸矿粉,25‑55重量份;海泡石,15‑25重量份;草木灰,3‑11重量份;高岭土,0.5‑1.1重量份;沸石,0.3‑1.2重量份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张晶陈岩赵进勇付意成
申请(专利权)人:中国水利水电科学研究院环境保护部环境规划院
类型:发明
国别省市:北京;11

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