一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂及其制备方法和应用，将目前公认的导致全球变暖的二氧化碳作为原料制备盐碱地改良剂，在解决现有盐碱地化学改良中改良剂存在污染环境风险，有效改良土壤的盐碱化的同时，还能够响应提出的“碳达峰

【技术实现步骤摘要】
一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于农业环境修复
，具体涉及一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]目前，土壤盐碱化和次生盐碱化问题在世界范围内广泛存在，已成为世界灌溉农业可持续发展的资源制约因素
。
我国盐碱地面积相对较大，西北
、
华北
、
东北西部和滨海地区均有分布
。
土壤盐碱化对土壤理化性质破坏比较大，极不利于许多作物的生长，容易造成作物缺苗或死亡，从而阻碍农业经济的发展
。
因此，盐碱地土壤资源的优化和合理开发利用是我国农业可持续发展的重要途径之一，对改善生态环境，促进区域经济
、
社会和生态的可持续发展具有重要意义
。
[0003]目前，盐碱土地的改良措施有如下几种方法：
[0004]1)
水利改良措施
[0005]需要建立完善的排灌系统，做到排
、
灌分开，还要加强用水管理，严格控制地下水水位，通过灌水冲洗
、
引洪放淤等，不断淋洗和排除土壤中的盐分；该方法基建投入大，需要大量水进行灌洗，在部分淡水资源稀缺的地区实现较为困难
。
[0006]2)
农业改良措施
[0007]通过深耕
、
平整土地
、
盖草
、
翻淤
、
盖沙/>、
增施有机肥等改善土壤成分和结构，增强土壤渗透性能，加速盐分淋洗；该方法周期较长，见效慢
。
[0008]3)
生物改良措施
[0009]种植和翻压绿肥牧草
、
秸秆还田
、
施用菌肥
、
种植耐盐植物
、
植树造林等，提高土壤肥力，改良土壤结构，并改善农田小气候，减少地表水分蒸发，抑制返盐；该方法虽然绿色无污染，但是同样周期较长，且只能在所综种植物收割后才能种植农作物，经济效益较低
。
[0010]4)
化学改良措施
[0011]对碱土
、
碱化土
、
苏打盐土施加石膏
、
黑矾等改良剂，降低或消除土壤碱分，改良土壤理化性质；该方法短期效果较为显著，但成本较高，且传统的改良剂存在长期使用对土地环境存在一定污染风险
。
[0012]鉴于此，本专利技术认为有必要对上述盐碱地改良措施进行优化
。

技术实现思路

[0013]本专利技术提供了一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂及其制备方法和应用，将目前公认的导致全球变暖的二氧化碳作为原料制备盐碱地改良剂，在解决现有盐碱地化学改良中改良剂存在污染环境风险，有效改良土壤的盐碱化的同时，还能够响应提出的“碳达峰
、
碳中和”宣言，对
CO2进行捕集与转化
。
[0014]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：
[0015]一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂，其特殊之处在于，按重量份数计，其原料配方如下：
[0016]壳聚糖
‑
HPO4/H2PO
4 150
～
450
份
、
碳酸钙
75
～
225
份
、
腐殖酸钙5～
15
份
、
沼渣
50
～
100
份和表面活性剂
0.5
～2份；
[0017]所述壳聚糖
‑
HPO4/H2PO4为
CO2吸附至饱和的负载
PO
43
‑
的壳聚糖
(
即
CO2吸附饱和的壳聚糖
‑
PO4)
，此时，其中的
PO
43
‑
转化为
HPO
42
‑
或
H2PO4‑
。
[0018]进一步地，按重量份数计，其原料配方如下：
[0019]壳聚糖
‑
HPO4/H2PO
4 300
份
、
碳酸钙
150
份
、
腐殖酸钙
10
份
、
沼渣
70
～
100
份
、
表面活性剂1～2份
。
[0020]进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和
/
或十二烷基苯磺酸钠
。
[0021]上述的一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂的制备方法，其特殊之处在于，制备方法如下：
[0022]1)
制备壳聚糖
‑
HPO4/H2PO4：
[0023]1.1)
采用环氧丙基三甲基氯化铵对壳聚糖进行季胺化；该反应的方程式如下：
[0024][0025]1.2)
将步骤
1)
中季胺化的壳聚糖置于饱和磷酸钾溶液中搅拌并加入丙酮析出沉淀；
[0026]1.3)
将步骤
1.2)
得到的沉淀过滤
、
干燥得到负载磷酸根的壳聚糖，也称改性沸石；
[0027]1.4)
将步骤
1.3)
得到的负载磷酸根的壳聚糖作为
CO2吸附剂，吸附
CO2至饱和，
PO
43
‑
转化为
HPO
42
‑
或
H2PO4‑
，得到
HPO
42
‑
或
H2PO4‑
负载的壳聚糖，即壳聚糖
‑
HPO4/H2PO4；
[0028]2)
制备盐碱土壤改良剂
[0029]2.1)
将步骤
1)
的壳聚糖
‑
HPO4/H2PO4、
碳酸钙
、
腐殖酸钙
、
沼渣
、
表面活性剂按照比例混合均匀，加入水，调整混合物料含水量为
80
～
95
％；
[0030]2.2)
使步骤
2.1)
得到的含水混合物料常温发酵5～
15
天，得到发酵物；
[0031]2.3)
将步骤
2.2)
得到的发酵物进行干燥处理，得到盐碱地土壤改良剂
。
[0032]进一步地，步骤
1.1)
中，环氧丙基三甲基氯化铵和壳聚糖的摩尔比为
6∶1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，按重量份数计，其原料配方如下：壳聚糖
‑
HPO4/H2PO
4 150
～
450
份
、
碳酸钙
75
～
225
份
、
腐殖酸钙5～
15
份
、
沼渣
50
～
100
份以及表面活性剂
0.5
～2份；所述壳聚糖
‑
HPO4/H2PO4为
CO2吸附至饱和的负载
PO
43
‑
的壳聚糖，此时，其中的
PO
43
‑
转化为
HPO
42
‑
或
H2PO4‑
。2.
根据权利要求1所述的以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，按重量份数计，其原料配方如下：壳聚糖
‑
HPO4/H2PO
4 300
份
、
碳酸钙
150
份
、
腐殖酸钙
10
份
、
沼渣
70
～
100
份以及表面活性剂1～2份
。3.
根据权利要求1或2所述的以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和
/
或十二烷基苯磺酸钠
。4.
权利要求1所述的一种以捕集二氧化碳为原料的盐碱地土壤改良剂的制备方法，其特征在于，制备方法如下：
1)
制备壳聚糖
‑
HPO4/H2PO4：
1.1)
采用环氧丙基三甲基氯化铵对壳聚糖进行季胺化；
1.2)
将步骤
1)
中季胺化的壳聚糖置于饱和磷酸钾溶液中搅拌并加入丙酮析出沉淀；
1.3)
将步骤
1.2)
得到的沉淀过滤
、
干燥得到负载磷酸根的壳聚糖；
1.4)
将步骤
1.3)
得到的负载磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王圣冕，郑化安，白和平，
申请(专利权)人：王圣冕，
类型：发明
国别省市：