一种用于重金属土壤治理的土壤改良剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于重金属治理技术领域，尤其涉及一种用于重金属土壤治理的土壤改良剂及其制备方法。本发明专利技术为解决目前重金属土壤治理过程中采用的土壤改良剂效果较差、起效周期较长的问题，提供了一种用于重金属土壤治理的土壤改良剂及其制备方法：活化赤泥15～20份、沸石粉10～20份、含氮肥料20～30份、强化活性炭20～50份、助剂0～10份，其中强化活性炭是指被植物多酚和金属离子形成的络合物包裹后的活性炭。使用本发明专利技术所述的土壤改良剂，能够快速、有效降低土壤重金属含量，效果显著。特别是对土壤中铅离子7天内的降低率达到80%以上，对土壤中镉离子和锌离子的降低率达到70%以上。镉离子和锌离子的降低率达到70%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属土壤治理的土壤改良剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于重金属治理
，具体涉及一种用于重金属土壤治理的土壤改良剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的不断发展，大量工业“三废”的排放、农药化肥的不合理使用等问题，导致了如今土地环境中各种重金属的含量严重超标。随着含有重金属成分的材料的使用和废弃，大量重金属会逐渐沉积于土壤。据有关部门研究发现，当前我国被污染的土壤面积已经超过了5000万亩，这些被污染的土壤中超标的重金属元素主要有汞、镉、铅、铬、锌、铜等，严重威胁到人类的生命健康，因此解决土地重金属含量超标这一问题已经迫在眉睫。
[0003]重金属土壤的改良剂是在现代化工业的基础上发展起来的，不同改良剂的结构与性质、作用机理等不同，使得改良效果相差较大。因此，探究能够大面积运用，效果好，持久性好的土壤改良剂，对可持续发展起到至关重要的作用。
技术方案
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：目前重金属土壤治理过程中采用的土壤改良剂效果较差、起效周期较长。
[0005]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：提供一种用于重金属土壤治理的土壤改良剂及其制备方法。
[0006]所述用于重金属土壤治理的土壤改良剂，包括如下重量份的组分：活化赤泥15～20份、沸石粉10～20份、含氮肥料20～30份、强化活性炭20～50份、助剂0～10份，所述强化活性炭是指被植物多酚和金属离子形成的络合物包裹后的活性炭，所述中药渣为煎煮后的中药渣；所述中药渣经发酵后使用。
[0007]进一步地，所述植物多酚包括但不限于羟基苯甲酸类、苯乙酸类、单宁类。
[0008]进一步地，所述植物多酚优选为单宁酸。
[0009]进一步地，所述金属离子优选为过渡区金属离子，进一步优选为铁离子。
[0010]进一步地，所述强化活性炭的制备方法是，植物多酚和金属离子以1.5～2.5 : 0.5～1.5的比例混合，在室温、中性条件下充分搅拌形成络合物，再加入活性炭，均匀混合后常温密闭干燥3～5天。
[0011]进一步地，所述活性炭的微孔直径为15～40 nm，优选为20～35 nm。
[0012]进一步地，所述含氮肥料包括但不限于含氮化合物、稻草、麦秆、鸡粪、猪粪、蚯蚓粪等。
[0013]进一步地，所述助剂是植物多酚与含氮肥料以1 : 1比例混合，自然干燥后形成的混合物。
[0014]进一步地，用于重金属土壤治理的土壤改良剂的制备方法是，将活化赤泥、沸石粉、含氮肥料、助剂按比例混合均匀后，自然干燥1～2天，打散成小颗粒或粉状，再与强化活
性炭充分混合即可。所述强化活性炭是指被植物多酚和金属离子形成的络合物包裹后的活性炭。
[0015]本专利技术的有益效果为：使用本专利技术所述的土壤改良剂，能够快速、有效降低土壤重金属含量，效果显著。特别是对土壤中铅离子7天内的降低率（吸收固定率）达到80%以上，对土壤中镉离子和锌离子的降低率（吸收固定率）达到70%以上。在混入助剂的情况下，能够持续、缓和地释放含氮化合物，以改善土壤含氮量，促进植物的生长发育，避免肥料过多而造成烧苗。
具体实施方式
[0016]本专利技术将植物多酚和金属离子在室温充分混合，再将活性炭充分混入其中，能够在活性炭表面形成粘性纳米薄膜，增强活性炭吸附效率。通过活性炭与植物多酚的共同作用，达到充分、快速吸收固定土壤重金属的目的。
[0017]本专利技术提供一种用于重金属土壤治理的土壤改良剂及其制备方法。
[0018]所述用于重金属土壤治理的土壤改良剂，包括如下重量份的组分：活化赤泥15～20份、沸石粉10～20份、含氮肥料20～30份、强化活性炭20～50份、中药渣0～10、所述中药渣为煎煮后的中药渣，所述中药渣经发酵后使用，助剂0～10份，所述强化活性炭是指被植物多酚和金属离子形成的络合物包裹后的活性炭。助剂可以添加也可以不添加，也可以在改良剂使用之后单独使用。
[0019]进一步地，所述植物多酚包括但不限于羟基苯甲酸类、苯乙酸类、单宁类。所述植物多酚优选为单宁酸。单宁酸是最常见的单宁，便宜且易获得。
[0020]进一步地，所述金属离子优选为过渡区金属离子，进一步优选为铁离子。大部分过渡区金属离子均能与植物多酚形成络合物，为避免二次污染，优选为铁离子。铁离子与单宁酸能够在简单条件下快速形成络合物，操作方便，成本低廉。
[0021]进一步地，所述强化活性炭的制备方法是，植物多酚和金属离子以1.5～2.5 : 0.5～1.5的比例混合，在室温、中性条件下充分搅拌形成络合物，再混入活性炭，均匀混合后常温密闭干燥3～5天，优选比例为2 : 1。
[0022]进一步地，所述活性炭的微孔直径为15～40 nm，优选为20～35 nm，孔径适中的活性炭能够较好的吸附重金属离子。
[0023]进一步地，所述含氮肥料包括但不限于含氮化合物、稻草、麦秆、鸡粪、猪粪、蚯蚓粪等，其中含有的大量氮肥可以有效提高土壤活力。
[0024]进一步地，所述助剂是植物多酚与含氮肥料以1 : 1比例混合，自然干燥后形成的混合物。植物多酚可以与氮肥中的含氮化合物形成络合物，在土壤中可以缓慢、持续释放含氮化合物，避免一次性加入较多含氮化合物后造成植物烧根烧苗的不良影响。
[0025]进一步地，用于重金属土壤治理的土壤改良剂的制备方法是，将活化赤泥、沸石粉、含氮肥料、中药渣、助剂按比例混合均匀后，自然干燥1～2天，打散成小颗粒或粉状，再与强化活性炭充分混合即可。所述强化活性炭是指被植物多酚和金属离子形成的络合物包裹后的活性炭。自然干燥的目的是保留一定量的水分，有助于土壤改良剂功效的发挥。
[0026]下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。采用的各种材料均来自于市场，化学药品的纯度为工业级。
[0027]选择一块大小为1200 m2的重金属污染区域作为实验区域，测定实验区域的铅离子、镉离子和锌离子的浓度。
[0028]结果如表1所示:
实施例
[0029]（1）制备强化活性炭在室温下，将单宁酸和氯化铁以2:1的质量分数充分混合，制备出30 kg胶状络合物，再混入10 kg孔径25 nm的活性炭，继续搅拌直至混合均匀，密闭干燥5天后备用。
[0030]（2）制备助剂将5 kg单宁酸与5 kg腐熟鸡粪粉末充分混合，自然干燥2天备用。
[0031]（3）制备土壤改良剂将活化赤泥20 kg、沸石粉10 kg、腐熟鸡粪20 kg、中药渣3 kg、助剂8 kg混合均匀，自然干燥2天后，加入强化活性炭35 kg，继续混合至均匀。制备出93 kg土壤改良剂备用。
[0032]（4）土壤改良剂的使用在400 m
2 范围内播撒土壤改良剂12 kg/100 m2，然后深翻25～30 cm，静待7天。
实施例
[0033]（1）制备强化活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于重金属土壤治理的土壤改良剂，其特征包括如下重量份的组分：活化赤泥15～20份、沸石粉10～20份、含氮肥料20～30份、强化活性炭20～50份、中药渣0～10份，助剂0～10份；所述强化活性炭是指被植物多酚和金属离子形成的络合物包裹后的活性炭；所述中药渣为煎煮后的中药渣；所述中药渣经发酵后使用。2.根据权利要求1所述的用于重金属土壤治理的土壤改良剂，其特征在于，所述植物多酚包括但不限于羟基苯甲酸类、苯乙酸类、单宁类。3.根据权利要求1或2所述的用于重金属土壤治理的土壤改良剂，其特征在于，所述植物多酚为单宁酸。4.根据权利要求1～3所述的用于重金属土壤治理的土壤改良剂，其特征在于，所述金属离子为过渡区金属离子。5.根据权利要求1～4所述的用于重金属土壤治理的土壤改良剂，其特征在于，所述金属离子为铁离子。6.根据权利要求1～5所述的用于重金属土壤治理的土壤改良剂，其特征在于，所述强化活性炭的制备方法是，植物多酚和金属离子以1.5～2.5 : ...

【专利技术属性】
技术研发人员：石遵计，齐晓丽，袁学凤，付可轶，受娜，武丹丹，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：