修復鉛污染土壤的復合肥及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種修復鉛污染土壤的復合肥及其制備方法和應(yīng)用，屬于污染土壤修 復的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展和農(nóng)業(yè)投入強度的不斷增加，大量重金屬等污染物進入土壤 環(huán)境，從而引發(fā)了土壤的重金屬污染，并成為一個被廣泛關(guān)注的世界性難題。據(jù)報道，目前 我國受鉛、汞、砷、鉻、鎘等污染的耕地面積近2000萬hm3,約占全國耕地總面積的20%，已 嚴重影響了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和社會的穩(wěn)定。
[0003] 土壤中重金屬的污染，直接導致農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量的超標，進而通過食物鏈進入 人體后對人類健康構(gòu)成嚴重威脅。根據(jù)現(xiàn)已公開的文獻資料報道，長沙市蔬菜重金屬的超 標率為50 % ;沈陽近郊大白采鉛和錦的超標率分別為100%和58 %，黃瓜錦、萊、鉛超標率 分別為73%、27%和18% ;上海寶山區(qū)蔬菜鉛和鎘的超標率分別高達82%和54% ;溫州市 蔬菜鉛的含量超過國家標準1. 7倍，水果為1. 6倍；成都市9種蔬菜鉛和鎘的超標率分別為 22 %和29% ;重慶市水稻鎘、鉛超標率為25-50%，玉米鉛含量超標率為22-66%、鎘和汞的 超標率為11 %;湖南境內(nèi)湘江流域的大宗蔬菜鎘、鉛超標率均超過了 10%，珠三角灘涂圍墾 農(nóng)區(qū)稻米鎳、鉛、鉻、鎘的超標率分別達48.3%、28.9%、12.3%與2.6%。另據(jù)中國農(nóng)科院 茶葉研究所和農(nóng)業(yè)部等單位的測定結(jié)果，近年來主要產(chǎn)茶區(qū)的茶葉鉛超標率呈增加趨勢。 1999年茶葉樣品鉛超標率為12. 5%，2001年則上升到25%。因此，土壤重金屬的污染治理 已迫在眉睫。
[0004] 中國專利文獻CN104119925A公開了一種土壤修復劑，該修復劑的有效成分包括 5-100重量份的香菇多糖和1-25重量份的殼聚糖。其制備方法如下：（1)香菇多糖的制備： 取香菇子實體粉碎，過30目篩，取能過篩的粉200kg，加入1000L水于80°C浸泡1小時，期 間攪拌，然后過濾保留清液；一次浸泡的殘渣加入1000L水于80°C浸泡1小時，期間攪拌， 然后過濾保留清液；二次浸泡的殘渣加入1000L水于80°C浸泡1小時，期間攪拌，然后過濾 保留清液；合并上述清液，通過截留分子量為30kDa的中空纖維超濾系統(tǒng)超濾，得到截留的 部分經(jīng)雙效濃縮器濃縮至十分之一體積，然后經(jīng)真空干燥器干燥至含水量不大于10% (w/ w)，即得香菇多糖；(2) 土壤修復劑的制備：取上述香菇多糖25kg和殼聚糖6.5kg，加入碳 酸鉀粉末5kg，混合均勻后，加入泥炭63. 5g，混合均勻，即得土壤修復劑。然而，將上述土壤 修復劑施用于鉛污染土壤后，修復效果并不理想，農(nóng)作物中鉛含量仍然較高，并且需要一次 性大量施用，一般為2250-4500kg/hm2,運輸成本和施用成本均較高，農(nóng)民不易接受，難以大 面積推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的土壤改良劑施用于鉛污染土壤后， 修復效果并不理想，農(nóng)作物中鉛含量仍然較高，從而提出一種對土壤修復效果好且能有效 降低農(nóng)作物中鉛含量的修復鉛污染土壤的復合肥。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0007] -種修復鉛污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0008] 氮肥，10-60重量份；
[0009] 磷肥，10-60重量份；
[0010] 鉀肥，10-60重量份；
[0011] 農(nóng)用硝酸稀土，〇? 5-2重量份；
[0012] 催化劑廢劑，2-10重量份；
[0013] 殼聚糖，10-40重量份；
[0014] 腐殖酸礦粉，25-55重量份；
[0015] 海泡石，15-25重量份；
[0016] 草木灰，3-11重量份；
[0017]高嶺土，0?5-1. 1 重量份；
[0018] 沸石，0?3-1. 2重量份。
[0019] 所述催化劑廢劑的活性組分為氧化銅和氧化鋅。
[0020] 所述催化劑廢劑為以氧化鋁為載體的合成甲醇催化劑廢劑。
[0021] 所述催化劑廢劑的粒徑小于或等于10nm。
[0022] 所述氮肥為尿素、碳酸銨、硫酸銨、氯化銨、硝酸鈣和硝酸銨中的一種或幾種的混 合物，所述磷肥為磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣、重過磷酸鈣和鈣鎂磷肥中的一種或幾種 的混合物，所述鉀肥為氯化鉀、硫酸鉀、硅酸鉀和硝酸鉀中的一種或幾種的混合物。
[0023] 所述殼聚糖的粒徑為110-140目，所述腐殖酸礦粉的粒徑為110-140目，所述海 泡石的粒徑為110-140目，所述草木灰的粒徑為110-140目，所述高嶺土的粒徑為110-140 目，所述沸石的粒徑為110-140目。
[0024] 還添加有生石灰、膨潤土、羥基磷灰石中的至少一種以及有機肥；
[0025] 所述有機肥中，以烘干基計的有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)多40%;以烘干基計的氮、五氧化 二磷和氧化鉀總養(yǎng)分的質(zhì)量分數(shù)多4. 0%;鮮樣的水分的質(zhì)量分數(shù)< 30%，酸堿度pH值為 5. 5-8. 5〇
[0026] 所述的修復鉛污染土壤的復合肥的制備方法，其步驟如下：
[0027] 按照上述重量份取各種原料組分并混合均勻，經(jīng)擠壓造粒即得所述復合肥。
[0028] 所述的修復鉛污染土壤的復合肥在重金屬污染土壤修復中的應(yīng)用。
[0029] 所述的修復鉛污染土壤的復合肥的施用方法，其步驟如下：
[0030] 向重金屬污染的土壤中加入所述的修復鉛污染土壤的復合肥，添加量為 10-200kg/hm2,平衡改良土壤時間為7-14天。
[0031] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：
[0032](1)本發(fā)明所述的修復鉛污染土壤的復合肥，包括氮磷鉀營養(yǎng)組分以及適合配比 的農(nóng)用硝酸稀土、催化劑廢劑、殼聚糖、腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土和沸石組分，將 其施用于重金屬污染土壤后，在上述各組分的協(xié)同作用下，實現(xiàn)在將土壤中重金屬進行有 效鈍化和固定的同時對受污染土壤進行有效修復，從而一方面使得土壤中的鉛活性顯著降 低，有利于降低農(nóng)作物對鉛的吸收，進而使得農(nóng)作物中鉛含量顯著降低，另一方面含有的氮 磷鉀營養(yǎng)組分和草木灰等又能為土壤提供營養(yǎng)以改善土壤肥力，增強農(nóng)作物抗病能力，并 持續(xù)強化對受污染土壤的修復效果，此外，農(nóng)用硝酸稀土中的稀土組分本身對鉛具有拮抗 作用，進一步有利于降低農(nóng)作物對鉛的吸收，本發(fā)明所述的復合肥具有較好的穩(wěn)定性和環(huán) 境友好性，不會產(chǎn)生二次污染，成本低廉，易于大面積推廣，當施用于鉛污染土壤時，施用量 僅為10-200kg/hm2,就能顯著降低農(nóng)作物中鉛含量，使其達到國家食用安全標準，達到治理 目標。
[0033] (2)本發(fā)明所述的修復鉛污染土壤的復合肥，還添加有生石灰、膨潤土、羥基磷灰 石和有機肥，通過生石灰、膨潤土、羥基磷灰石中的無機組分固定污染土壤中的鉛，并結(jié)合 有機肥來改善土壤的肥力，從而在提高對土壤中鉛固定作用的同時強化對受污染土壤的修 復作用。
【具體實施方式】
[0034] 以下實施例中以1重量份代表lg。
[0035] 實施例1
[0036] 本實施例提供一種修復鉛污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0037] 尿素，10重量份；
[0038] 磷酸一銨，60重量份；
[0039] 氯化鉀，10重量份；
[0040] 農(nóng)用硝酸稀土，2重量份；
[0041] 合成甲醇催化劑廢劑，2重量份；
[0042] 殼聚糖，10重量份；
[0043] 腐殖酸礦粉，55重量份；
[0044] 海泡石，15重量份；
[0045] 草木灰，11重量份；
[0046] 高嶺土，0.5重量份；
[0047] 沸石，1.2重量份。
[0048] 所述的農(nóng)用硝酸稀土的粒徑為10目，所述合成甲醇催化劑廢劑的粒徑為10nm;所 述殼聚糖、腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土和沸石的粒徑均為110目。
[0049] 進一步，提供所述的修復鉛污染土壤的復合肥的制備方法，具體為：
[0050] 按照上述重量份取各種原料組分并混合均勻，經(jīng)擠壓造粒即得所述復合肥。
[0051] 實施例2
[0052] 本實施例提供一種修復鉛污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0053] 碳酸銨，60重量份；
[0054] 磷酸二銨，10重量份；
[0055] 硫酸鉀，60重量份；
[0056] 農(nóng)用硝酸稀土，0? 5重量份；
[0057] 合成甲醇催化劑廢劑，10重量份；
[0058] 殼聚糖，15重量份；
[0059] 腐殖酸礦粉，25重量份；
[0060] 海泡石，25重量份；
[0061] 草木灰，3重量份；
[0062] 高嶺土，1. 1重量份；
[0063] 沸石，0.3重量份；
[0064] 生石灰，10重量份；
[0065] 膨潤土，15重量份；
[0066] 羥基磷灰石，10重量份；
[0067] 有機肥，20重量份。
[0068] 所述的農(nóng)用硝酸稀土的粒徑為10目，所述合成甲醇催化劑廢劑的粒徑為9nm;所 述殼聚糖、腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土和沸石的粒徑均為140目。
[0069] 所述生石灰、膨潤土、羥基磷灰石的粒徑均為10目。
[0070] 所述有機肥中，以烘干基計的有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為40%;以烘干基計的氮、五氧化 二磷和氧化鉀總養(yǎng)分的質(zhì)量分數(shù)為4. 0% ;鮮樣的水分的質(zhì)量分數(shù)為30%，酸堿度pH值為 5. 5〇
[0071] 進一步，提供所述的修復鉛污染土壤的復合肥的制備方法，具體為：
[0072] 按照上述重量份取各種原料組分并混合均勻，經(jīng)擠壓造粒即得所述復合肥。
[0073] 實施例3
[0074] 本實施例提供一種修復鉛污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0075] 硫酸銨，40重量份；
[0076] 過磷酸鈣，35重量份；
[0077] 硅酸鉀，50重量份；
[0078] 農(nóng)用硝酸稀土，1. 5重量份；
[0079] 合成甲醇催化劑廢劑，5重量份；
[0080] 殼聚糖，30重量份；
[0081] 腐殖酸礦粉，40重量份；
[0082] 海泡石，17重量份；
[0083] 草木灰，8重量份；
[0084] 高嶺土，0.9重量份；
[0085] 沸石，0.8重量份；
[0086] 膨潤土，10重量份；
[0087] 有機肥，20重量份。
[0088] 所述的農(nóng)用硝酸稀土的粒徑為10目，所述合成甲醇催化劑廢劑的粒徑為8nm;所 述殼聚糖、腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土、沸石和膨潤土的粒徑均為140目