一种钠基硅土壤调理剂的制备方法及其应用技术

本申请实公开了一种钠基硅土壤调理剂的制备方法及其应用。本发明专利技术提供一种用于镉污染土壤修复的钠基硅土壤调理剂，包括以下质量分数的组分：30～40％的钠基材料、25～40％的中量‑有益元素材料、15～20％的腐植酸材料、1～5％微量元素材料和1～5％的添加剂材料。钠基硅土壤调理剂对土壤中的镉离子产生吸附、氧化还原、拮抗和沉淀作用，降低土壤中镉的含量，实现其钝化，避免镉进入植物体内，减少二次污染的危害。实施例结果表明，本发明专利技术提供的钠基硅土壤调理剂对土壤中镉的含量降低幅度高达56％；镉污染后的土壤经本发明专利技术提供的钠基硅土壤调理剂调理后，进行稻谷种植，稻米的平均降镉率为43.22％。

【技术实现步骤摘要】
一种钠基硅土壤调理剂的制备方法及其应用
本申请涉及土壤污染控制与修复领域，尤其涉及一种钠基硅土壤调理剂的制备方法及其应用。
技术介绍
土壤是农业生产的基础、人类生存活动的基底，是人类活动的一项极其宝贵的不可再生的自然资源。土壤不仅为植物提供必需的营养和水分，而且也是动物赖以生存的栖息场所。随着人类工业化的发展，冶炼、电镀、染料等工业废水和固体废弃物未经处理直接排放进入土壤，使土壤中镉元素含量超过土壤环境的自净能力，造成土壤镉污染，导致生态环境质量恶化。由于镉在土壤中的残留及其毒副作用严重威胁着人类的健康，所以土壤镉污染的控制和修复是环境工作者的重要研究课题。目前镉污染土壤的修复技术主要有物理修复法和生物修复法。其中物理修复法包括电动修复、电热修复和土壤淋洗。其中电动修复法是通过电流在电场的作用下，土壤中的镉离子和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输，然后集中收集处理；电热修复法是利用高频电压产生电磁波，对土壤进行加热，使污染物从土壤颗粒中解吸出来，从而达到从根本上消除土壤镉污染的目的；土壤淋洗法是利用淋洗液把土壤固相中的镉转移到土壤液相中，在将富含镉的废水进行回收处理。生物修复法是利用生物技术治理镉污染土壤的方法，利用生物削减、净化土壤中的镉或降低镉的毒性。上述的物理修复法易引起土壤肥力下降，并且在镉回收过程中不可避免存在二次污染的缺点。上述的生物修复法尽管利用生物的特性，也不可避免的镉进入生物循环系统中造成的二次污染。
技术实现思路
本专利技术提供一种钠基硅土壤调理剂的制备方法及其应用，降低土壤中镉的含量，解决镉进入植物体内造成的二次污染问题。本专利技术实施例第一方面提供一种钠基硅土壤调理剂，所述钠基硅土壤调理剂包括：钠基材料、中量-有益元素材料、腐植酸材料、微量元素材料和添加剂材料；所述钠基材料质量分数为30～40％；所述中量-有益元素材料质量分数为25～40％；所述腐植酸材料质量分数为15～20％；所述微量元素材料质量分数为1～5％；所述添加剂材料质量分数为1～5％。优选的，所述钠基材料为福美钠、碳酸钠、硫化钠和铝酸钠的一种或几种。优选的，所述中量-有益元素材料为硅钙肥、钙肥、镁肥、硫肥和硅肥的一种或几种。优选的，所述腐植酸材料为泥炭、草炭、褐煤、风化煤、腐钠、腐钾和腐铵的一种或几种。优选的，所述微量元素材料为硼肥、钼肥、锌肥、铜肥、锰肥和铁肥的一种或几种。优选的，所述添加剂材料为滑石粉、硅藻土、高岭土和黏土的一种或几种。优选的，所述钠基材料、中量-有益元素材料、腐植酸材料、微量元素材料和添加剂材料的粒径独立的为80～100目。优选的，所述钠基硅土壤调理剂为颗粒状。本专利技术实施例第二方面提供一种钠基硅土壤调理剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：将钠基材料、中量-有益元素材料、腐植酸材料、微量元素材料和添加剂材料粉碎成粒径为80～100目的粉末，搅拌，造粒得到钠基硅土壤调理剂。本专利技术实施例第三方面提供了一种钠基硅土壤调理剂在镉污染土壤修复中的应用，包括：所述钠基硅土壤调理剂均匀撒在稻田里，翻耕混合后静置，所述钠基硅土壤调理剂的使用量根据土壤中有效态镉含量和土壤PH值确定：当所述土壤PH≤5.0，所述土壤中有效态镉含量在0.3～0.4mg/kg时，所述钠基硅土壤调理剂的使用量为150kg/亩；当所述土壤PH≤5.0，所述土壤中有效态镉含量在0.4～0.5mg/kg时，所述钠基硅土壤调理剂的使用量为200kg/亩；当所述土壤PH在5.0～6.0之间，所述土壤中有效态镉含量在0.3～0.4mg/kg时，所述钠基硅土壤调理剂的使用量为130kg/亩；当所述土壤PH在5.0～6.0之间，所述土壤中有效态镉含量在0.4～0.5mg/kg时，所述钠基硅土壤调理剂的使用量为180kg/亩；当所述土壤PH≥6.0，所述土壤中有效态镉含量在0.3～0.4mg/kg时，所述钠基硅土壤调理剂的使用量为100kg/亩；当所述土壤PH≥6.0，所述土壤中有效态镉含量在0.4～0.5mg/kg时，所述钠基硅土壤调理剂的使用量为150kg/亩。本专利技术实施例提供了一种钠基硅土壤调理剂的制备方法及其应用。用于镉污染土壤修复的钠基硅土壤调理剂，包括以下质量分数的组分：30～40％的钠基材料、25～40％的中量-有益元素材料、15～20％的腐植酸材料、1～5％微量元素材料和1～5％的添加剂材料。本专利技术提供的钠基硅土壤调理剂，对土壤中的镉离子产生吸附、氧化还原、拮抗和沉淀作用，降低土壤中镉的含量，使镉能以生物有效性较低、毒害程度较弱的形态存在，实现了镉的钝化，避免镉进入植物体内，减少二次污染的危害。钠基硅土壤调理剂还能够调节土壤的酸碱度及化学组分，活化土壤、平衡营养，提高被污染土壤的肥力，而且钠基硅土壤调理剂的结构形式为颗粒状，施用于土壤后在溶解，克服了以往其它粉状调理剂在施用时粉尘飞扬造成环境污染的问题。实施例结果表明，本专利技术提供的钠基硅土壤调理剂对土壤中镉的含量降低幅度高达56％；镉污染后的土壤经本专利技术提供的钠基硅土壤调理剂调理后，进行稻谷种植，稻米的平均降镉率为43.22％。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种用于镉污染土壤修复的钠基硅土壤调理剂，包括以下质量分数的组分：30～40％的钠基材料、25～40％的中量-有益元素材料、15～20％的腐植酸材料、1～5％微量元素材料和1～5％的添加剂材料。本专利技术中，钠基硅土壤调理剂包括30～40％质量分数的钠基材料，钠基材料优选为福美钠、碳酸钠、硫化钠和铝酸钠的一种或几种。本专利技术中的钠基材料在土壤中释放一定量的带正电荷的碱金属钠元素，钠元素被土壤所吸收，从而导致材料自身带负电荷，土壤中的镉离子带正电荷，先由材料进行物理吸附，然后通过正负电荷相结合的方式由材料进行化学吸附。基于化学吸附牢固、不会二次释放，镉离子失去活性，进而对土壤中的镉起到一定的固定作用，不会进入农作物中，避免了二次污染问题。同时被吸收的钠元素是农作物增产所必需的元素，进而实现农作物的增产。本专利技术对福美钠、碳酸钠、硫化钠和铝酸钠的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售产品即可。本专利技术中，钠基硅土壤调理剂以30～40％质量分数的钠基材料为基准，包括25～40％质量分数的中量-有益元素材料，中量-有益元素材料优选为硅钙肥、钙肥、镁肥、硫肥和硅肥的一种或几种。中量-有益元素可以调节土壤养分平衡供应，调控作物土壤环境、改良土壤酸碱平衡、解磷、解钾，提高土壤肥力。本专利技术对硅钙肥、钙肥、镁肥、硫肥和硅肥的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售产品即可。本专利技术中，钠基硅土壤调理剂以30～40％质量分数的钠基材料为基准，包括15～20％质量分数的腐植酸材料，腐植酸材料优选为泥炭、草炭、褐煤、风化煤、腐钠、腐钾和腐铵的一种或几种。本专利技术中，腐植酸材料作为一种大分子量的带负电荷的胶体，其阳离子交换大，表面吸附离子易与土壤溶液中镉离子发生离子交换，形成离子交换吸附；腐植酸含有大量含氧功能团，可与镉离子络合，形成络合吸附；腐植酸中含有多种功能集团，如醇羟基，使得腐殖酸具有较高的反应活性，能与镉离子发生作用，形成的吸附物具有较高的稳定性，使镉离子的迁移转化和生物活性被削弱；腐植酸能够改变土壤中镉的存在形态，降低可溶态镉含量，从而降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述钠基硅土壤调理剂包括：钠基材料、中量‑有益元素材料、腐植酸材料、微量元素材料和添加剂材料；所述钠基材料质量分数为30～40％；所述中量‑有益元素材料质量分数为25～40％；所述腐植酸材料质量分数为15～20％；所述微量元素材料质量分数为1～5％；所述添加剂材料质量分数为1～5％。

【技术特征摘要】
1.一种钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述钠基硅土壤调理剂包括：钠基材料、中量-有益元素材料、腐植酸材料、微量元素材料和添加剂材料；所述钠基材料质量分数为30～40％；所述中量-有益元素材料质量分数为25～40％；所述腐植酸材料质量分数为15～20％；所述微量元素材料质量分数为1～5％；所述添加剂材料质量分数为1～5％。2.根据权利要求1所述的钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述钠基材料为福美钠、碳酸钠、硫化钠和铝酸钠的一种或几种。3.根据权利要求1所述的钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述中量-有益元素材料为硅钙肥、钙肥、镁肥、硫肥和硅肥的一种或几种。4.根据权利要求1所述的钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述腐植酸材料为泥炭、草炭、褐煤、风化煤、腐钠、腐钾和腐铵的一种或几种。5.根据权利要求1所述的钠基硅土壤调理剂，其特征是在于，所述微量元素材料为硼肥、钼肥、锌肥、铜肥、锰肥和铁肥的一种或几种。6.根据权利要求1所述的钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述添加剂材料为滑石粉、硅藻土、高岭土和黏土的一种或几种。7.根据权利要求1所述的钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述钠基材料、中量-有益元素材料、腐植酸材料、微量元素材料和添加剂材料的粒径独立的为80～100目。8.根据权利要求1-7任意一项所述的钠基硅土壤调理剂，其特征在于，所述钠基硅土壤调理剂为颗粒状。9.一种钠基硅土壤调理剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：游建军，肖波，翁荣斌，喻渊明，唐传祥，胡志鑫，
申请(专利权)人：湖南艾布鲁环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43