本發(fā)明涉及農(nóng)田領(lǐng)域。更具體地說,本發(fā)明涉及一種新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑及其制備方法。
背景技術(shù):
農(nóng)田重金屬污染是由于廢棄物中重金屬在農(nóng)田中過量沉積而引起的農(nóng)田污染。污染農(nóng)田農(nóng)田的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅、銅、鎳等元素。主要來自采礦廢渣、農(nóng)藥、廢水、污泥和大氣沉降等,如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養(yǎng)失調(diào),鎘、汞等元素在作物籽實中富集系數(shù)較高,即使超過食品衛(wèi)生標準,也不影響作物生長、發(fā)育和產(chǎn)量,此外汞、砷能減弱和抑制農(nóng)田中硝化、氨化細菌活動,影響氮素供應(yīng)。重金屬污染物在農(nóng)田中移動性很小,不易隨水淋濾,不為微生物降解,通過食物鏈進入人體后,潛在危害極大,使得該農(nóng)田問題迫近需要解決。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種污染農(nóng)田重金屬及其制備方法,以克服現(xiàn)有農(nóng)田修復(fù)劑存在“二次污染”的不足。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑,包括如下重量份的組分:
羧甲基殼聚糖:15~20;粉末活化炭:5~10;
碳酸鈉:1~5;粉煤灰:5~10;氫氧化鋁:5~10;
枸溶性含磷化合物:8~15;硝態(tài)性含氮化合物:5~10;
高聚性絮凝化合物:3~5;羥基羧酸性化合物:8~15;
羧甲基纖維素:3~5。
優(yōu)選的是,所述羧甲基殼聚糖的數(shù)均分子量為10000~15000。
優(yōu)選的是,所述枸溶性含磷化合物選自二代磷酸鈣鹽、磷酸四鈣、α-磷酸三鈣中的一種或任意組合。
優(yōu)選的是,所述硝態(tài)性含氮化合物選自硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鈉鈣、硝酸鈣中的一種或任意組合。
優(yōu)選的是,所述高聚性絮凝化合物選自聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵或聚合氯化鋁鐵中的一種或任意組合。
優(yōu)選的是,所述羥基羧酸性化合物選自乳酸、β-羥基丁酸、酒石酸、檸檬酸、水楊酸中的一種或任意組合。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑的制備方法,包括如下步驟:
步驟(1):將碳酸鈉、枸溶性含磷化合物和硝態(tài)性含氮化合物封閉持續(xù)發(fā)酵1~2天,并同時加入羥基羧酸性化合物;
步驟(2):在步驟(1)的產(chǎn)物中加入羧甲基纖維素、羧甲基殼聚糖開始反應(yīng),控制溫度在30~60℃,繼續(xù)攪拌2~3小時;
步驟(3):將剩余其它物質(zhì)加入上述產(chǎn)物反應(yīng)完畢并充分混合,即得新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑。
本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明的新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑不僅可以高效去除鉻、鎘等重金屬,而且可以同時對農(nóng)田增加氮肥和磷肥,從而提高農(nóng)田的產(chǎn)量;
(2)本發(fā)明的的新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑制備工藝簡單,成本低廉。
具體實施方式
以下將結(jié)合具體實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式,借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題,并達到技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
若未特別指明,實施例中所采用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段,所采用的原料也均為可商業(yè)獲得的。未詳細描述的各種過程和方法是本領(lǐng)域中公知的常規(guī)方法。
實施例1
一種新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑,包括如下重量份的組分:
羧甲基殼聚糖:15;粉末活化炭:5;
碳酸鈉:1;粉煤灰:5;氫氧化鋁:5;
磷酸四鈣:8;硝酸銨:5;聚合氯化鐵:3;
檸檬酸:8;羧甲基纖維素:3。
實施例2
一種新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑,包括如下重量份的組分:
羧甲基殼聚糖:17;粉末活化炭:8;
碳酸鈉:3;粉煤灰:8;氫氧化鋁:7;
磷酸四鈣:12;硝酸銨:8;聚合氯化鐵:4;
檸檬酸:12;羧甲基纖維素:4。
實施例3
一種新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑,包括如下重量份的組分:
羧甲基殼聚糖:20;粉末活化炭:10;
碳酸鈉:5;粉煤灰:10;氫氧化鋁:10;
磷酸四鈣:15;硝酸銨:10;聚合氯化鐵:5;
檸檬酸:15;羧甲基纖維素:5。
為了能直接反映本品的效果,下面以受重金屬污染農(nóng)田作為研究對象,進行原位無害化處理試驗。
供試農(nóng)田采用湖州市某開發(fā)區(qū)廠附近的污染農(nóng)田,取樣深度為表層0~15cm。采樣前需要去除農(nóng)田表面所覆蓋物。取回的土樣倒在塑料薄膜上風(fēng)干,半干后壓碎土塊,去除石塊和殘根等雜物,鋪成薄層,經(jīng)常翻動,在陰涼處慢慢風(fēng)干。風(fēng)干后,用尼龍篩過目2mm和0.149mm,混勻后放入密封的白封袋,待用。
以下表1為進行生態(tài)修復(fù)前后農(nóng)田中的Cd和Cr的含量,同時表示出來產(chǎn)量對比數(shù)據(jù)。
具體將實例1~3的農(nóng)田新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑加入供試農(nóng)田中,Cd和Cr可以1~3小時后進行測定,產(chǎn)量需一個種植季節(jié)進行測定。
表1農(nóng)田中加入修復(fù)劑前后Cd和Cr對比數(shù)據(jù)
從表1可以看出,經(jīng)過實例1~3的新型污染農(nóng)田重金屬修復(fù)劑處理后農(nóng)田的重金屬含量達到了Ⅲ級標準。所以,本品處理后農(nóng)田不僅重金屬Cd和Cr顯著降低,而且處理后的農(nóng)田上的農(nóng)作物產(chǎn)量也得到大量的提高。
最后應(yīng)說明的是,以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。