酸性土壤修复剂的制备方法、制得的土壤修复剂及应用技术

本发明专利技术公开一种酸性土壤修复剂的制备方法，涉及土壤修复技术领域，本发明专利技术包括以下步骤：(1)将7‑9份赤泥、2‑4份凹凸棒土混合后，烧结并粉碎；(2)将步骤(1)中制得的粉末进行造粒；(3)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，配置质量浓度为2％的壳聚糖醋酸溶液；(4)将制得的壳聚糖醋酸溶液喷施在步骤(2)中的颗粒表面，干燥，制得酸性土壤修复剂，本发明专利技术还提供由上述制备方法制得的酸性土壤修复剂及在土壤修复中的应用。本发明专利技术的有益效果在于：采用本发明专利技术的制备方法制得的酸性土壤修复剂与现有技术中的酸性土壤修复剂相比，可以根据土壤pH环境，选择性释放。

Preparation method, preparation and application of acid soil remediation agent

【技术实现步骤摘要】
酸性土壤修复剂的制备方法、制得的土壤修复剂及应用
本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种酸性土壤修复剂的制备方法、制得的土壤修复剂及应用。
技术介绍
酸性土壤占全球可应用土壤的30％，是当今世界所面临的阻碍农业发展的最大土壤问题。酸性土壤会影响作物的正常生长，降低作物产量；同时，酸性条件下，土壤中大量的重金属离子会被活化，从而被植物吸收，通过食物链进入人体，对人类的健康与生命造成危害。酸性土壤主要由酸雨、肥料过度使用、阳离子的流失等原因造成的。自上世纪80年代至今，我国土壤的pH下降了0.13-0.8，全国土壤酸碱度平均下降0.6，并且还有不断酸化的趋势。我国的酸性土壤大多分布在南方地区，大多土壤pH低于5.0，有些区域pH甚至低于4.5。酸性耕地土壤面积现在上升至18％，南方地区pH<6.5的土壤比例超过65％，pH<5.5的地区比例以达到40％，pH<4.5的土壤近5％。在土壤酸化严重的省份如广东、广西、四川等地区，pH<4.5的耕地土壤比例分别高达13％，7％和4％。并且近年来，土壤酸化有持续扩大的趋势，我国北方的一些地区，也开始面临土壤酸化的问题，如山东等地区。土壤pH的减小，加速了土壤中营养元素的淋溶，影响土壤中微生物活性，降低了土壤效力，影响了作物的发育与生长，导致农作物病害和减产等，造成一定的经济损失；同时，土壤酸化导致土壤中有毒物质的释放与活化，如重金属的活化与溶出，有毒元素被植物吸收之后，通过食物链进入人体，对大众健康造成严重损害。在这种情况下，土壤酸化问题越来越受到人们的关注，是全球所面临的最主要农业问题。在这种情况下，酸性土壤的修复与治理是农业发展不容忽视的问题，对于促进农业可持续发展，保障粮食安全具有重要作用。专利CN110257080A公开一种酸性土壤修复剂及其制备方法和应用，制备方法为：由天然纳米黏土与炭基肥、碱性矿物和pH缓释物质复配而成。将所述酸性土壤修复剂以50-100kg/亩的比例均匀撒施在酸性土壤的表面，然后旋耕。专利CN105062500A公开一种酸性土壤调理剂及其制备方法，其公开在酸性土壤调理剂制备过程中加入含磷酸盐固体物、膨润土与凹凸棒石、激活蛋白、壳聚糖与腐植酸盐等原料，使用后水稻小区土壤pH升高了0.56个单位以上。现有的酸性土壤修复剂，都对酸性土壤起到了一定程度的修复作用，但是都需要人为进行施用，需要消耗很多的人力物力，并且在施用之后立即起作用，一次性调整土壤酸碱度，缺乏对环境的识别相应能力，施用过量时还会导致修复过度，造成土壤的碱性，影响作物的正常生长。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于现有的酸性土壤修复剂缺乏对环境的识别相应能力，施用过量时还会导致修复过度，造成土壤的碱性，提供一种具有pH响应能力的的酸性土壤修复剂的制备方法。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种酸性土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将7-9份赤泥、2-4份凹凸棒土混合后，烧结并粉碎；(2)将步骤(1)中制得的粉末进行造粒；(3)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，配置质量浓度为2％的壳聚糖醋酸溶液；(4)将制得的壳聚糖醋酸溶液喷施在步骤(2)中的颗粒表面，干燥，制得酸性土壤修复剂。原理：本专利技术利用赤泥的强碱性，对酸性土壤进行修复，同时加入具有黏合性质的凹凸棒土，通过凹凸棒土、赤泥、壳聚糖协同作用，控制赤泥在不同酸碱度下释放。有益效果：采用本专利技术的制备方法制得的酸性土壤修复剂与现有技术中的酸性土壤修复剂相比，可以根据土壤pH环境，选择性释放。当土壤pH≤5.0时，本专利技术中的酸性土壤修复剂自行解散释放，而当土壤处于中性或碱性状态时，本专利技术中的酸性土壤修复剂不释放。本专利技术中的酸性土壤修复剂使用方便且具有环境响应能力。本专利技术中的酸性土壤修复剂使用赤泥这一工业废料为原料，提供了赤泥的解决方案，并且制备成本低、环境友好、使用便捷的优点。壳聚糖的溶解区间为pH酸性或pH等于5的情况，酸性土壤修复剂的pH是碱性，二者难以正常结合制备，在制备过程中需要将二者进行合理有效的结合；其次，将壳聚糖这种成本低廉的pH相应材料应用于土壤修复剂中，可以增加其智能程度并保证其生产可行性。当赤泥、凹凸棒土的重量分数不在上述范围内时，无法制备成型。优选的，将步骤(1)中赤泥和凹凸棒土在惰性气体保护下进行烧结，所述烧结温度为650℃，烧结时间为3h。优选的，所述步骤(1)中烧结后的物料研磨成200-400目的粉末。优选的，将步骤(1)中的赤泥和凹凸棒土置于真空管式炉中进行烧结。优选的，所述步骤(2)中造粒后颗粒的粒径为2-4mm。优选的，所述步骤(3)中将壳聚糖溶于pH为5的冰醋酸溶液中。优选的，所述步骤(4)中的干燥方式采用自然风干。本专利技术解决的技术问题之二在于提供一种由上述制备方法制得的酸性土壤修复剂。有益效果：采用上述制备方法制得的酸性土壤修复剂，通过各原料协同作用，并在颗粒表面包裹一层壳聚糖薄膜，与现有的酸性土壤修复剂相比，可以根据土壤pH环境，选择性释放。当土壤环境pH处于酸性状态时，本专利技术中的酸性土壤修复剂自行解散释放，而当土壤处于中性或碱性状态时，本专利技术中的酸性土壤修复剂不释放。本专利技术中的酸性土壤修复剂使用方便且具有环境响应能力。本专利技术解决的技术问题之三在于提供一种由上述制备方法制得的酸性土壤修复剂在酸性土壤修复中的应用。有益效果：采用本专利技术中的酸性土壤修复剂可直接使用在土壤中。当土壤环境pH处于酸性状态时，该土壤修复剂即可自行释放，提高土壤pH；当土壤环境为中性或者碱性时，土壤中的修复剂处于稳定状态，无法释放，不改变土壤pH状态。该方法可实现酸性土壤改良剂对土壤的选择性修复，可以及时地对酸性土壤环境做出响应与修复，在土壤处于中性或弱碱性状态下停止释放。优选的，将所述酸性土壤修复剂按照每亩20-30kg撒施在土壤表面，然后耕地。本专利技术的优点在于：(1)采用本专利技术的制备方法制得的酸性土壤修复剂与现有技术中的酸性土壤修复剂相比，可以根据土壤pH环境，选择性释放；(2)本专利技术中的酸性土壤修复剂使用赤泥这一工业废料为原料，提供了赤泥的解决方案，并且制备成本低、环境友好、使用便捷的优点；(3)采用本专利技术中的酸性土壤修复剂可直接使用在土壤中。附图说明图1为本专利技术实施例1-3、对比1-4中土壤改良前和改良后对应的pH值变化图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸性土壤修复剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)将7-9份赤泥、2-4份凹凸棒土混合后，烧结并粉碎；/n(2)将步骤(1)中制得的粉末进行造粒；/n(3)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，配置质量浓度为2％的壳聚糖醋酸溶液；/n(4)将制得的壳聚糖醋酸溶液喷施在步骤(2)中的颗粒表面，干燥，制得酸性土壤修复剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种酸性土壤修复剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将7-9份赤泥、2-4份凹凸棒土混合后，烧结并粉碎；
(2)将步骤(1)中制得的粉末进行造粒；
(3)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，配置质量浓度为2％的壳聚糖醋酸溶液；
(4)将制得的壳聚糖醋酸溶液喷施在步骤(2)中的颗粒表面，干燥，制得酸性土壤修复剂。


2.根据权利要求1所述的酸性土壤修复剂的制备方法，其特征在于：将步骤(1)中赤泥和凹凸棒土在惰性气体保护下进行烧结，所述烧结温度为650℃，烧结时间为3h。


3.根据权利要求2所述的酸性土壤修复剂的制备方法，其特征在于：将步骤(1)中的赤泥和凹凸棒土置于真空管式炉中进行烧结。


4.根据权利要求1所述的酸性土壤修复剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中烧结后的物料研磨成200-400目的粉末。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正岩，高玉洁，蔡冬清，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34