一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂，其包括：螯合锰(EDTA·Na2Mn)8‑16重量份；二氧化硅0.5‑3重量份；硫酸锌24‑32重量份；硫酸镁1‑5重量份；硫酸亚铁0.4‑1.2重量份；氧化钙0.6‑1.4重量份；粘土矿物80‑160重量份。本发明专利技术是一种基于环境地球化学和拮抗原理的稻田镉污染治理的新技术，一方面通过提高土壤pH和改变土壤镉赋存形态，降低土壤镉生物可利用性，另一方面通过元素拮抗降低稻米镉吸收，双管齐下，保障修复效果和效率。

Clay mineral based trace element regulator for cadmium pollution control in paddy field

The invention relates to a method for clay mineral based trace elements cadmium pollution control agent, which comprises: chelated manganese (EDTA - Na2Mn) 8 16 weight; 0.5 to 3 parts by weight of silica; zinc sulfate 24 weight 32; Magnesium Sulfate 1 5 weight portions; ferrous sulfate 0.4 1.2 weight a calcium oxide; 0.6 1.4 weight portions of clay minerals; 80 160 weight. The invention relates to a new technology of treating cadmium pollution of environmental geochemistry and antagonistic principle based on the one hand, by improving the soil pH and soil chemical speciation of cadmium and cadmium, reduce soil bio availability, on the other hand through the antagonistic elements reduce rice cadmium absorption, two pronged, guarantee repair effect and efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂。
技术介绍
镉(Cd)是一种移动性强，降解性低，且易在动植物中富集的有害元素，对人体毒性极强。水稻是我国最主要的粮食作物，有超过65％的人口以稻米为主食。近年来，随着我国水稻田镉污染的加重，出现了广泛的大米富Cd现象，在湖南、广东和浙江各省均出现了大米Cd含量超过我国粮食安全标准10倍以上的严重大米Cd超标事件，给我国农业生产造成了严重的经济损失，并对大米为主食人群带来严重的健康风险。如何安全利用Cd污染农田，降低稻米Cd含量受到国家和地方政府及民众的广泛关注。当前控制稻米Cd富集的方法主要集中在向土壤中添加石灰，生物炭和羟基磷灰石等改良剂以降低镉的生物可利用性进而抑制水稻对Cd的吸收和转移。但该方法只是暂时改变了Cd的形态，保留在土壤中的Cd很容易再度活化而危害水稻。由于没有充分考虑土壤—水稻系统中各微量元素间的相互作用关系，该方法在实际应用中存在效果不稳定，引起水稻减产和病害，土壤板结等现象，且成本较高，易带来二次污染。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂。本专利技术的用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂包括以下成分：优选地，本专利技术的用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂包括以下成分：优选地，上述粘土矿物是海泡石。本专利技术另外提供了用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂的制备方法，该方法包括：A、将所有原料粉碎过筛(例如过50-200目筛，优选过100目筛)，按照配比重量加水搅拌均匀，水固重量比为1:0.5-6:1，优选1：1-3：1；B、将混合均匀的原料转移至反应釜中；C、将反应釜在160～230℃的饱和蒸汽压下反应8-48小时，优选12—24h，自然冷却；D、将反应釜内产物取出，干燥(烘干)，粉碎，即可得到成品。本专利技术还提供了上述黏土矿物基微量元素调控剂用于稻田镉污染治理的用途。粘土矿物是无序过度结构的颗粒含水层状硅酸盐矿物，其表面功能团对Cd有很强的亲和力，可有效降低土壤中Cd的移动性。我国粘土矿物资源品种丰富，包括海泡石、蒙脱石、凹凸棒石、高岭石等天然粘土矿物，储量巨大，价格低廉，以海泡石对镉污染农田的纯化修复效果最好。土壤—水稻系统中Cd与Si、Fe、Mn、Mg、Zn等微量元素表现出强烈的相互作用。专利技术人利用不同类型水稻土进行多次试验，发现特定比例下Mn、Si、Zn等微量元素可有效抑制稻米对Cd的吸收，基于土壤—水稻体系不同微量元素间竞争和拮抗关系，专利技术人开发了上述用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂。其产品主要成分为黏土矿物和Si、Fe、Mn、Mg、Zn等营养成分，该肥料可有效降低不同类型水稻土中稻米对Cd的富集，降Cd率在59.1％～69.6％，并能提高5％～10％的产量，且价格低廉，操作简便，施用时以基肥撒施为主，也可做追肥撒施，依据污染程度，每亩使用量在50-150Kg不等。本专利技术的优点本专利技术开发了一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂。该技术是一种基于环境地球化学和拮抗原理的稻田镉污染治理的新技术，一方面通过提高土壤pH和改变土壤镉赋存形态，降低土壤镉生物可利用性，另一方面通过元素拮抗降低稻米镉吸收，双管齐下，保障修复效果和效率。该技术已在韶关市翁源县铁龙林场重金属污染土壤修复示范工程和湖南省攸县稻田镉污染修复示范工程中成果应用。其产品主要成分为黏土矿物和Si、Fe、Mn、Mg、Zn等营养成分，产品具有针对性强，降镉好，清洁无污染，原材料易获取，价格低廉。同时，由于含有大量作物生长必须的营养元素，可在一定程度改良土壤，有一定增产效果。该技术操作简单，可作为基肥或追肥施用，依据污染程度，每亩使用量在50-150kg不等。附图说明图1是本专利技术实施例1产品的外观图。图2是本专利技术实施例1产品的基肥实施效果图。图3是本专利技术实施例1产品的追肥实施效果图。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细解释本专利技术，但并不作为限定：实施例11.原料组成：2.制备过程：A将所有原料过100目筛，按照配比重量加水搅拌均匀，水固比为1：1—3：1。B将混合均匀的原料转移至反应釜中。C将反应釜与160～230℃的饱和蒸汽压下反应12—24h，自然冷却。D将反应釜内产物取出，烘干，粉碎，即可得到成品。实施例21.原料组成：按照实施例1同样的方法制备。应用试验1.在春耕或播种前使用实施例1的产品作为水稻田基肥。作基肥时，中碱性水稻土以每亩50—80kg为宜，酸性水稻土以100—150kg为宜。2.分蘖期和孕穗期做追肥，中碱性水稻土以每亩20—40kg为宜，酸性水稻土以每亩50—70kg为宜。3.保存于阴凉干燥处。4.应用实例A：在pH＝5.3，全Cd含量分别为0.6和1.3mg/kg的中度和重度镉超标酸性土壤种植水稻威优8号(湖南省科裕隆种业有限公司培育，通过湖南省农作物品种审定)，以基肥加追肥形式撒施，试验结果如表1：表1产品在酸性中度和重度污染土壤试验结果结果显示该产品处理下中度和重度污染土壤稻米Cd含量较对照下降56.1％—64.1％，稻米Cd超标率分别下降57.3％和62.2％，降Cd效果显著。B：在pH＝6.5，全Cd含量为0.4mg/kg的中轻度鎘超标中碱性土壤种植威优8号，试验结果如表2：表2产品在酸性中度和重度污染土壤试验结果结果显示该产品处理下中轻度污染土壤稻米Cd含量较对照下降69.6％，稻米Cd超标率下降48.5％，降Cd效果显著。由以上结果可知该新型矿物微肥对于不同污染类型水稻田控Cd效果均为显著。本专利技术是一种基于环境地球化学和拮抗原理的稻田镉污染治理的新技术，一方面通过提高土壤pH和改变土壤镉赋存形态，降低土壤镉生物可利用性，另一方面通过元素拮抗降低稻米镉吸收，双管齐下，保障修复效果和效率。本专利技术的技术已在韶关市翁源县铁龙林场重金属污染土壤修复示范工程和湖南省攸县稻田镉污染修复示范工程中成果应用。其产品主要成分为黏土矿物和Si、Fe、Mn、Mg、Zn等营养成分，产品具有针对性强，降镉好，清洁无污染，原材料易获取，价格低廉。同时，由于含有大量作物生长必须的营养元素，可在一定程度改良土壤，有一定增产效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂，其包括以下成分：

【技术特征摘要】
1.一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂，其包括以下成分：2.根据权利要求1所述的用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂，其包括以下成分：3.根据权利要求1或2所述的用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂，其中，粘土矿物是海泡石。4.权利要求1-3中任一项所述的用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂的制备方法，该方法包括：A、将所有原料粉碎过筛(例如过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫平，杨阳，王美娥，焦文涛，彭驰，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11