本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于土壤污染的功能型肥料。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的不良影響不斷加劇,由于固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒,有害廢水不斷向土壤中滲透,大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中,導(dǎo)致了土壤污染。其中,土壤重金屬污染已成為不容忽視的突出環(huán)境問題,農(nóng)田土壤重金屬污染有巨大的危害性,土壤中重金屬污染不但會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降,還會(huì)通過土壤-植物系統(tǒng),經(jīng)食物鏈進(jìn)人人體,危害人體健康和生命安全,近年來鋅米、砷毒、血砷等重金屬污染危害的報(bào)道屢見不鮮,具有很大的危害意識(shí)。土壤重金屬污染有隱蔽性、危害的滯后性、長期性以及生物鏈對(duì)重金屬的生物富集等特點(diǎn),這些決定著若對(duì)土壤重金屬污染認(rèn)識(shí)和治理滯后將帶來難以預(yù)料的嚴(yán)重后果。如20世紀(jì)在日本發(fā)生的因農(nóng)田Cd污染引起“痛痛病”環(huán)境公害就是最典型的例子。我國農(nóng)田土壤污染日趨嚴(yán)重,土壤、稻米、蔬菜等重金屬超標(biāo)的報(bào)道頻頻見于報(bào)端,有關(guān)資料顯示,1998年我國受重金屬污染的耕地面積近2000萬hm2,約占總耕地面積的1/5。導(dǎo)致每年糧食減產(chǎn)1000多萬噸,受污染糧食多達(dá)1200多萬噸,合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)200億元。由重金屬污染引發(fā)的生態(tài)負(fù)效應(yīng)、農(nóng)產(chǎn)品安全、人體健康和綠色貿(mào)易壁壘等問題已引起廣泛關(guān)注。而對(duì)土壤污染的治理主要通過工程修復(fù)法和植物修復(fù)法,其中工程修復(fù)法主要包括改土法、電動(dòng)修復(fù)、土壤淋洗和熱處理法等,工程治理措施通常適用于污染面積小、嚴(yán)重污染物且易擴(kuò)散的土壤效果較為明顯,能夠根本從根本上改良土壤,但是治理成本高,并容易形成二次污染,還可能破壞土壤結(jié)構(gòu),易造成土壤肥力下降。植物修復(fù)技術(shù)通常成本低,可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力,但植物對(duì)重金屬污染物的耐性有限,只適用于中等污染程度的土壤修復(fù),同時(shí)一種植物通常只能修復(fù)某一種重金屬污染的土壤,而且有可能活化土壤中的其他重金屬,對(duì)于多種金屬和有機(jī)物的復(fù)合污染效果不佳,超富集植物生長緩慢,通常修復(fù)周期較長,難以滿足快速修復(fù)土壤污染的要求;經(jīng)研究,通過肥料的施用來改善土壤重金屬的污染情況是目前成本低廉,修復(fù)情況可控的,符合環(huán)境友好發(fā)展的新型處理方法,因此,開發(fā)一種低成本、簡便、高效、環(huán)境友好、能有效緩解土壤污染問題的新型農(nóng)田肥料,既能實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn),也能有效修復(fù)重金屬對(duì)土壤帶來的污染,減少其在土壤中的含量,對(duì)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和肥料領(lǐng)域有著重要的意義和迫切性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題,提供了一種用于土壤污染的功能型肥料。
具體是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種用于土壤污染的功能型肥料,由以下按重量份計(jì)的原料組成:尿素30~50、磷酸脲20~25、磷酸鈣15~20、硫酸鉀25~30、泥炭土15~20、硅藻土8~12、蔗渣15~20、鎂橄欖石10~15、貝殼粉8~12、改性紅土20~25、重金屬富集劑15~20、改性草酸10~20。
優(yōu)選地,由以下按重量份計(jì)的原料組成:尿素40、磷酸脲23、磷酸鈣18、硫酸鉀28、泥炭土18、硅藻土10、蔗渣18、鎂橄欖石13、貝殼粉10、改性紅土23、重金屬富集劑18、改性草酸15。
進(jìn)一步,所述的改性紅土,去除紅土的雜質(zhì),濃度為25~30%的鹽水浸泡25~30min,撈出,加入草酸,在85~90℃下,磁力攪拌器攪拌2.5~3h,加入紅土質(zhì)量的0.6~0.8倍的十二烷基磺酸鈉,攪拌35~40min,撈出,在278~283℃的條件下,煅燒45~55min后,浸泡在濃度25~30%的淀粉水溶液中,200~230KHz的頻率下超聲處理10~13min,烘干,粉碎過20~40目篩,即可。
進(jìn)一步,所述的重金屬富集劑,由以下按重量份計(jì)的原料組成:蚯蚓粉10~15、貝殼粉15~20、互花米草6~9、藍(lán)藻粉10~15、煤矸石粉25~30、水鱉12~18、空心蓮子草6~9、檸檬酸6~12、1,4-環(huán)己烷二甲醇8~14。
進(jìn)一步,所述的改性草酸,將將天門冬氨酸與75~80%乙醇按1∶5~6的質(zhì)量比混合,60~65℃下恒溫?cái)嚢?5~20min,加入總質(zhì)量的40~45%的草酸,0.05~0.07MPa的壓力下,攪拌25~30min,在5~7℃下放置15~18h,減壓蒸餾回收乙醇,得殘余物,加水?dāng)嚢瑁?~6℃/min的速度將溫度升至75~80℃,加入十二烷基磺酸鈉,恒溫?cái)嚢?5~30min,再以15~20℃的速度將溫度降至8~10℃,保存1~1.5h,濃縮,過濾,烘干得改性草酸。
進(jìn)一步,所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥49%,所述的磷酸脲,磷酸鈣,以五氧化二磷計(jì),總磷量≥40%,所述的硫酸鉀,以氧化鉀計(jì),總鉀量≥34%。
進(jìn)一步,所述的用于土壤污染的功能型肥料,其制備方法包括以下步驟
(1)將泥炭土,硅藻土,鎂橄欖石按配方量稱取后,在245~265℃下,氮?dú)獗Wo(hù)下煅燒2~3h,粉碎過30~40目篩,蔗渣和貝殼粉混合后,用酒石酸浸泡35~40min,烘干,粉碎過20~40目篩,與煅燒后的原料混合,在90~100次/min的振動(dòng)篩上振動(dòng)8~12min,得料1;
(2)將尿素,磷酸脲,磷酸鈣和硫酸鉀分別在其各自的熔點(diǎn)下進(jìn)行熔融,分別噴霧干燥,再將干燥后的各原料按比例混合,在25~30KHz的頻率下超聲處理10~12min,得料2;
(3)將重金屬富集劑中的檸檬酸和1,4-環(huán)己烷二甲醇混合,在55~60℃的恒溫水浴環(huán)境下,磁力攪拌器攪拌6~8h,真空干燥,粉碎,得粉料1;稱取重金屬富集劑中的剩余原料,混合,粉碎過20~40目篩,加水,在90~100℃下熬煮45~50min,加入濃度為70~75%的乙醇,60℃下回流60~70min,回收乙醇,再加入乙酸乙酯,浸提18~22h,回收乙酸乙酯后,加入粉料1,繼續(xù)攪拌至含水量為15~20%,在5~8℃下靜置2~2.5h,真空干燥,粉碎得料3;
(4)將料1,料2,料3、改性紅土,重金屬富集劑和改性草酸按比例混合,在100~120KHz的頻率下,超聲處理10~15min,通過造粒機(jī)造粒,烘干,即可。
綜上所述,本發(fā)明的有益效果在于:本肥料營養(yǎng)豐富,含有作物必需的多種大量元素和微量營養(yǎng)元素,氮、磷、鉀總養(yǎng)分≥62.9%,富含多種營養(yǎng)元素,本發(fā)明能有效降低土壤中金屬離子的活性,改變重金屬在土壤中的形態(tài),將土壤中的重金屬從有效態(tài)變?yōu)橥寥篮?或作物難以吸收的無效態(tài),減少作物對(duì)重金屬的吸收,從而達(dá)到修復(fù)土壤重金屬污染的目的,以有效態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效態(tài)的轉(zhuǎn)變率為土壤修復(fù)的評(píng)判指標(biāo),本發(fā)明對(duì)土壤鋅金屬的轉(zhuǎn)化率達(dá)到92.86%以上,本發(fā)明對(duì)土壤鎳金屬的轉(zhuǎn)化率達(dá)到92.6%以上,本發(fā)明對(duì)土壤砷金屬的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95.2%以上,本發(fā)明的肥料不僅重金屬修復(fù)效果顯著,還具有豐富的營養(yǎng),有效促進(jìn)作物的生長,以甜菜為例,畝產(chǎn)量相對(duì)于對(duì)照組,可增產(chǎn)10.4~11%,實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)和修復(fù)土壤重金屬的雙重效益。
其中,改性紅土,通過鹽化、酸化、淀粉和高溫煅燒等方式相結(jié)合對(duì)紅土進(jìn)行改性,增大了紅土表面的比表面積,使得紅土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的空腔增大,同時(shí),還增強(qiáng)了紅土中原有的氧化鐵等物質(zhì),激活表面活性,增加了其官能團(tuán)的數(shù)量,使得對(duì)有效態(tài)重金屬的吸附效果顯著。
通過對(duì)重金屬有吸附作用的植物制成的重金屬富集劑,通過熬煮,乙醇和乙酸乙酯的浸提,加強(qiáng)了植物的生物活性,同時(shí),還通過檸檬酸的酯化,進(jìn)一步激活了植物表面的活性官能團(tuán),使得吸附效果顯著。
改性草酸,通過天門冬氨酸和十二烷基磺酸鈉的加入,在特定條件下,增強(qiáng)了草酸表面的活性官能團(tuán),從而進(jìn)一步加強(qiáng)了草酸本身的螯合作用,有效的降低有效態(tài)重金屬的含量。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施方式,任何在本實(shí)施例基本精神上的改進(jìn)或代替,仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種用于土壤污染的功能型肥料,由以下按重量份計(jì)的原料組成:尿素30kg、磷酸脲20kg、磷酸鈣15kg、硫酸鉀25kg、泥炭土15kg、硅藻土8kg、蔗渣15kg、鎂橄欖石10kg、貝殼粉8kg、改性紅土20kg、重金屬富集劑15kg、改性草酸10kg。
所述的改性紅土,去除紅土的雜質(zhì),濃度為25%的鹽水浸泡25min,撈出,加入草酸,在85℃下,磁力攪拌器攪拌2.5h,加入紅土質(zhì)量的0.6倍的十二烷基磺酸鈉,攪拌35min,撈出,在278℃的條件下,煅燒45min后,浸泡在濃度25%的淀粉水溶液中,200KHz的頻率下超聲處理10min,烘干,粉碎過20目篩,即可。
所述的重金屬富集劑,由以下按重量份計(jì)的原料組成:蚯蚓粉10kg、貝殼粉15kg、互花米草6kg、藍(lán)藻粉10kg、煤矸石粉25kg、水鱉12kg、空心蓮子草6kg、檸檬酸6kg、1,4-環(huán)己烷二甲醇8kg。
所述的改性草酸,將將天門冬氨酸與75%乙醇按1∶5的質(zhì)量比混合,60℃下恒溫?cái)嚢?5min,加入總質(zhì)量的40%的草酸,0.05MPa的壓力下,攪拌25min,在5℃下放置15h,減壓蒸餾回收乙醇,得殘余物,加水?dāng)嚢瑁?℃/min的速度將溫度升至75℃,加入十二烷基磺酸鈉,恒溫?cái)嚢?5min,再以15℃的速度將溫度降至8℃,保存1h,濃縮,過濾,烘干得改性草酸。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥49%,所述的磷酸脲,磷酸鈣,以五氧化二磷計(jì),總磷量≥40%,所述的硫酸鉀,以氧化鉀計(jì),總鉀量≥34%。
所述的用于土壤污染的功能型肥料,其制備方法包括以下步驟
(1)將泥炭土,硅藻土,鎂橄欖石按配方量稱取后,在245℃下,氮?dú)獗Wo(hù)下煅燒2h,粉碎過30目篩,蔗渣和貝殼粉混合后,用酒石酸浸泡35min,烘干,粉碎過20目篩,與煅燒后的原料混合,在90次/min的振動(dòng)篩上振動(dòng)8min,得料1;
(2)將尿素,磷酸脲,磷酸鈣和硫酸鉀分別在其各自的熔點(diǎn)下進(jìn)行熔融,分別噴霧干燥,再將干燥后的各原料按比例混合,在25KHz的頻率下超聲處理10min,得料2;
(3)將重金屬富集劑中的檸檬酸和1,4-環(huán)己烷二甲醇混合,在55℃的恒溫水浴環(huán)境下,磁力攪拌器攪拌6h,真空干燥,粉碎,得粉料1;稱取重金屬富集劑中的剩余原料,混合,粉碎過20目篩,加水,在90℃下熬煮45min,加入濃度為70%的乙醇,60℃下回流60min,回收乙醇,再加入乙酸乙酯,浸提18h,回收乙酸乙酯后,加入粉料1,繼續(xù)攪拌至含水量為15%,在5℃下靜置2h,真空干燥,粉碎得料3;
(4)將料1,料2,料3、改性紅土,重金屬富集劑和改性草酸按比例混合,在100KHz的頻率下,超聲處理10min,通過造粒機(jī)造粒,烘干,即可。
實(shí)施例2
一種用于土壤污染的功能型肥料,由以下按重量份計(jì)的原料組成:尿素50kg、磷酸脲25kg、磷酸鈣20kg、硫酸鉀30kg、泥炭土20kg、硅藻土12kg、蔗渣20kg、鎂橄欖石15kg、貝殼粉12kg、改性紅土25kg、重金屬富集劑20kg、改性草酸20kg。
所述的改性紅土,去除紅土的雜質(zhì),濃度為30%的鹽水浸泡30min,撈出,加入草酸,在90℃下,磁力攪拌器攪拌3h,加入紅土質(zhì)量的0.8倍的十二烷基磺酸鈉,攪拌40min,撈出,在283℃的條件下,煅燒55min后,浸泡在濃度30%的淀粉水溶液中,230KHz的頻率下超聲處理13min,烘干,粉碎過40目篩,即可。
所述的重金屬富集劑,由以下按重量份計(jì)的原料組成:蚯蚓粉15kg、貝殼粉20kg、互花米草9kg、藍(lán)藻粉15kg、煤矸石粉30kg、水鱉18kg、空心蓮子草9kg、檸檬酸12kg、1,4-環(huán)己烷二甲醇14kg。
所述的改性草酸,將將天門冬氨酸與80%乙醇按1∶6的質(zhì)量比混合,65℃下恒溫?cái)嚢?0min,加入總質(zhì)量的45%的草酸,0.07MPa的壓力下,攪拌30min,在7℃下放置18h,減壓蒸餾回收乙醇,得殘余物,加水?dāng)嚢瑁?℃/min的速度將溫度升至80℃,加入十二烷基磺酸鈉,恒溫?cái)嚢?0min,再以20℃的速度將溫度降至10℃,保存1.5h,濃縮,過濾,烘干得改性草酸。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥49%,所述的磷酸脲,磷酸鈣,以五氧化二磷計(jì),總磷量≥40%,所述的硫酸鉀,以氧化鉀計(jì),總鉀量≥34%。
所述的用于土壤污染的功能型肥料,其制備方法包括以下步驟
(1)將泥炭土,硅藻土,鎂橄欖石按配方量稱取后,在265℃下,氮?dú)獗Wo(hù)下煅燒3h,粉碎過40目篩,蔗渣和貝殼粉混合后,用酒石酸浸泡40min,烘干,粉碎過40目篩,與煅燒后的原料混合,在100次/min的振動(dòng)篩上振動(dòng)12min,得料1;
(2)將尿素,磷酸脲,磷酸鈣和硫酸鉀分別在其各自的熔點(diǎn)下進(jìn)行熔融,分別噴霧干燥,再將干燥后的各原料按比例混合,在30KHz的頻率下超聲處理12min,得料2;
(3)將重金屬富集劑中的檸檬酸和1,4-環(huán)己烷二甲醇混合,在60℃的恒溫水浴環(huán)境下,磁力攪拌器攪拌8h,真空干燥,粉碎,得粉料1;稱取重金屬富集劑中的剩余原料,混合,粉碎過40目篩,加水,在100℃下熬煮50min,加入濃度為75%的乙醇,60℃下回流70min,回收乙醇,再加入乙酸乙酯,浸提22h,回收乙酸乙酯后,加入粉料1,繼續(xù)攪拌至含水量為20%,在8℃下靜置2.5h,真空干燥,粉碎得料3;
(4)將料1,料2,料3、改性紅土,重金屬富集劑和改性草酸按比例混合,在120KHz的頻率下,超聲處理15min,通過造粒機(jī)造粒,烘干,即可。
實(shí)施例3
一種用于土壤污染的功能型肥料,由以下按重量份計(jì)的原料組成:尿素40kg、磷酸脲23kg、磷酸鈣18kg、硫酸鉀28kg、泥炭土18kg、硅藻土10kg、蔗渣18kg、鎂橄欖石13kg、貝殼粉10kg、改性紅土23kg、重金屬富集劑18kg、改性草酸15kg。
所述的改性紅土,去除紅土的雜質(zhì),濃度為28%的鹽水浸泡28min,撈出,加入草酸,在88℃下,磁力攪拌器攪拌2.8h,加入紅土質(zhì)量的0.7倍的十二烷基磺酸鈉,攪拌38min,撈出,在280℃的條件下,煅燒50min后,浸泡在濃度28%的淀粉水溶液中,220KHz的頻率下超聲處理11min,烘干,粉碎過30目篩,即可。
所述的重金屬富集劑,由以下按重量份計(jì)的原料組成:蚯蚓粉13kg、貝殼粉18kg、互花米草8kg、藍(lán)藻粉13kg、煤矸石粉28kg、水鱉16kg、空心蓮子草8kg、檸檬酸10kg、1,4-環(huán)己烷二甲醇10kg。
所述的改性草酸,將將天門冬氨酸與78%乙醇按1∶5.5的質(zhì)量比混合,63℃下恒溫?cái)嚢?8min,加入總質(zhì)量的43%的草酸,0.06MPa的壓力下,攪拌28min,在6℃下放置17h,減壓蒸餾回收乙醇,得殘余物,加水?dāng)嚢?,?.5℃/min的速度將溫度升至78℃,加入十二烷基磺酸鈉,恒溫?cái)嚢?5~30min,再以18℃的速度將溫度降至9℃,保存1.3h,濃縮,過濾,烘干得改性草酸。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥49%,所述的磷酸脲,磷酸鈣,以五氧化二磷計(jì),總磷量≥40%,所述的硫酸鉀,以氧化鉀計(jì),總鉀量≥34%。
所述的用于土壤污染的功能型肥料,其制備方法包括以下步驟
(1)將泥炭土,硅藻土,鎂橄欖石按配方量稱取后,在250℃下,氮?dú)獗Wo(hù)下煅燒2.5h,粉碎過35目篩,蔗渣和貝殼粉混合后,用酒石酸浸泡35~40min,烘干,粉碎過30目篩,與煅燒后的原料混合,在95次/min的振動(dòng)篩上振動(dòng)10min,得料1;
(2)將尿素,磷酸脲,磷酸鈣和硫酸鉀分別在其各自的熔點(diǎn)下進(jìn)行熔融,分別噴霧干燥,再將干燥后的各原料按比例混合,在28KHz的頻率下超聲處理11min,得料2;
(3)將重金屬富集劑中的檸檬酸和1,4-環(huán)己烷二甲醇混合,在58℃的恒溫水浴環(huán)境下,磁力攪拌器攪拌7,真空干燥,粉碎,得粉料1;稱取重金屬富集劑中的剩余原料,混合,粉碎過30目篩,加水,在95℃下熬煮48min,加入濃度為73%的乙醇,60℃下回流65min,回收乙醇,再加入乙酸乙酯,浸提20h,回收乙酸乙酯后,加入粉料1,繼續(xù)攪拌至含水量為18%,在7℃下靜置2.3h,真空干燥,粉碎得料3;
(4)將料1,料2,料3、改性紅土,重金屬富集劑和改性草酸按比例混合,在110KHz的頻率下,超聲處理13min,通過造粒機(jī)造粒,烘干,即可。
實(shí)施例4
一種用于土壤污染的功能型肥料,由以下按重量份計(jì)的原料組成:尿素30kg、磷酸脲20kg、磷酸鈣15kg、硫酸鉀30kg、泥炭土20kg、硅藻土12kg、蔗渣20kg、鎂橄欖石10kg、貝殼粉8kg、改性紅土20kg、重金屬富集劑15kg、改性草酸20kg。
所述的改性紅土,去除紅土的雜質(zhì),濃度為25%的鹽水浸泡25min,撈出,加入草酸,在85℃下,磁力攪拌器攪拌3h,加入紅土質(zhì)量的0.8倍的十二烷基磺酸鈉,攪拌40min,撈出,在283℃的條件下,煅燒45min后,浸泡在濃度25%的淀粉水溶液中,200KHz的頻率下超聲處理13min,烘干,粉碎過40目篩,即可。
所述的重金屬富集劑,由以下按重量份計(jì)的原料組成:蚯蚓粉10kg、貝殼粉15kg、互花米草6kg、藍(lán)藻粉15kg、煤矸石粉30kg、水鱉18kg、空心蓮子草6kg、檸檬酸6kg、1,4-環(huán)己烷二甲醇8kg。
所述的改性草酸,將將天門冬氨酸與75%乙醇按1∶5的質(zhì)量比混合,60℃下恒溫?cái)嚢?5min,加入總質(zhì)量的40%的草酸,0.05MPa的壓力下,攪拌30min,在5℃下放置15h,減壓蒸餾回收乙醇,得殘余物,加水?dāng)嚢?,?℃/min的速度將溫度升至75℃,加入十二烷基磺酸鈉,恒溫?cái)嚢?5min,再以20℃的速度將溫度降至8℃,保存1h,濃縮,過濾,烘干得改性草酸。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥49%,所述的磷酸脲,磷酸鈣,以五氧化二磷計(jì),總磷量≥40%,所述的硫酸鉀,以氧化鉀計(jì),總鉀量≥34%。
所述的用于土壤污染的功能型肥料,其制備方法包括以下步驟
(1)將泥炭土,硅藻土,鎂橄欖石按配方量稱取后,在245℃下,氮?dú)獗Wo(hù)下煅燒2h,粉碎過30目篩,蔗渣和貝殼粉混合后,用酒石酸浸泡35min,烘干,粉碎過20目篩,與煅燒后的原料混合,在90次/min的振動(dòng)篩上振動(dòng)8min,得料1;
(2)將尿素,磷酸脲,磷酸鈣和硫酸鉀分別在其各自的熔點(diǎn)下進(jìn)行熔融,分別噴霧干燥,再將干燥后的各原料按比例混合,在25KHz的頻率下超聲處理10min,得料2;
(3)將重金屬富集劑中的檸檬酸和1,4-環(huán)己烷二甲醇混合,在55℃的恒溫水浴環(huán)境下,磁力攪拌器攪拌6h,真空干燥,粉碎,得粉料1;稱取重金屬富集劑中的剩余原料,混合,粉碎過20目篩,加水,在90℃下熬煮45min,加入濃度為70%的乙醇,60℃下回流60min,回收乙醇,再加入乙酸乙酯,浸提18h,回收乙酸乙酯后,加入粉料1,繼續(xù)攪拌至含水量為15%,在5℃下靜置2h,真空干燥,粉碎得料3;
(4)將料1,料2,料3、改性紅土,重金屬富集劑和改性草酸按比例混合,在100KHz的頻率下,超聲處理10min,通過造粒機(jī)造粒,烘干,即可。
實(shí)施例5
一種用于土壤污染的功能型肥料,由以下按重量份計(jì)的原料組成:尿素50kg、磷酸脲20kg、磷酸鈣20kg、硫酸鉀25kg、泥炭土20kg、硅藻土8kg、蔗渣20kg、鎂橄欖石10kg、貝殼粉12kg、改性紅土20kg、重金屬富集劑20kg、改性草酸10kg。
所述的改性紅土,去除紅土的雜質(zhì),濃度為25%的鹽水浸泡25min,撈出,加入草酸,在90℃下,磁力攪拌器攪拌3h,加入紅土質(zhì)量的0.6倍的十二烷基磺酸鈉,攪拌35min,撈出,在283℃的條件下,煅燒55min后,浸泡在濃度25%的淀粉水溶液中,200KHz的頻率下超聲處理13min,烘干,粉碎過40目篩,即可。
所述的重金屬富集劑,由以下按重量份計(jì)的原料組成:蚯蚓粉15kg、貝殼粉15kg、互花米草9kg、藍(lán)藻粉15kg、煤矸石粉30kg、水鱉12kg、空心蓮子草9kg、檸檬酸6kg、1,4-環(huán)己烷二甲醇14kg。
所述的改性草酸,將將天門冬氨酸與75%乙醇按1∶5的質(zhì)量比混合,65℃下恒溫?cái)嚢?0min,加入總質(zhì)量的45%的草酸,0.05MPa的壓力下,攪拌30min,在5℃下放置15h,減壓蒸餾回收乙醇,得殘余物,加水?dāng)嚢?,?℃/min的速度將溫度升至75℃,加入十二烷基磺酸鈉,恒溫?cái)嚢?5min,再以15℃的速度將溫度降至10℃,保存1h,濃縮,過濾,烘干得改性草酸。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥49%,所述的磷酸脲,磷酸鈣,以五氧化二磷計(jì),總磷量≥40%,所述的硫酸鉀,以氧化鉀計(jì),總鉀量≥34%。
所述的用于土壤污染的功能型肥料,其制備方法包括以下步驟
(1)將泥炭土,硅藻土,鎂橄欖石按配方量稱取后,在265℃下,氮?dú)獗Wo(hù)下煅燒2h,粉碎過30目篩,蔗渣和貝殼粉混合后,用酒石酸浸泡35min,烘干,粉碎過20目篩,與煅燒后的原料混合,在100次/min的振動(dòng)篩上振動(dòng)12min,得料1;
(2)將尿素,磷酸脲,磷酸鈣和硫酸鉀分別在其各自的熔點(diǎn)下進(jìn)行熔融,分別噴霧干燥,再將干燥后的各原料按比例混合,在25KHz的頻率下超聲處理10min,得料2;
(3)將重金屬富集劑中的檸檬酸和1,4-環(huán)己烷二甲醇混合,在55℃的恒溫水浴環(huán)境下,磁力攪拌器攪拌6~8h,真空干燥,粉碎,得粉料1;稱取重金屬富集劑中的剩余原料,混合,粉碎過20目篩,加水,在90℃下熬煮50min,加入濃度為70%的乙醇,60℃下回流70min,回收乙醇,再加入乙酸乙酯,浸提18h,回收乙酸乙酯后,加入粉料1,繼續(xù)攪拌至含水量為15%,在8℃下靜置2h,真空干燥,粉碎得料3;
(4)將料1,料2,料3、改性紅土,重金屬富集劑和改性草酸按比例混合,在100KHz的頻率下,超聲處理15min,通過造粒機(jī)造粒,烘干,即可。
實(shí)驗(yàn)例
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的應(yīng)用價(jià)值,發(fā)明人選取了6塊重金屬污染的甜菜試驗(yàn)田,其中一塊在種植甜菜期間使用普通肥料作為對(duì)照組,另5塊分別使用本發(fā)明實(shí)施例1~5的肥料作為實(shí)驗(yàn)組,經(jīng)檢測(cè),6塊地的總鋅含量平均值為2.58mg/kg,總鎳含量平均值為369.2mg/kg,總砷含量平均值在179.8mg/kg,種植期間對(duì)6塊土壤的總鋅、總鎳、總砷含量進(jìn)行采樣分析,結(jié)合甜菜產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表1所示:
表1
說明:本發(fā)明能有效降低土壤中金屬離子的活性,改變重金屬在土壤中的形態(tài),將土壤中的重金屬從有效態(tài)變?yōu)橥寥篮?或作物難以吸收的無效態(tài),減少作物對(duì)重金屬的吸收,從而達(dá)到修復(fù)土壤重金屬污染的目的,以有效態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效態(tài)的轉(zhuǎn)變率為土壤修復(fù)的評(píng)判指標(biāo),本發(fā)明對(duì)土壤鋅金屬的轉(zhuǎn)化率達(dá)到92.86%以上,本發(fā)明對(duì)土壤鎳金屬的轉(zhuǎn)化率達(dá)到92.6%以上,本發(fā)明對(duì)土壤砷金屬的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95.2%以上,本發(fā)明的肥料不僅重金屬修復(fù)效果顯著,還具有豐富的營養(yǎng),有效促進(jìn)作物的生長,以甜菜為例,畝產(chǎn)量相對(duì)于對(duì)照組,可增產(chǎn)10.4~11%,實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)和修復(fù)土壤重金屬的雙重效益。