專利名稱：一種用于植物修復(fù)砷污染土地的添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方法涉及以砷超富集植物(hyperaccumulator)-蜈蚣草為材料，提高其修復(fù)砷污染土地(包括濕地)效率的強化輔助技術(shù)。該方法通過施用合適的添加劑提高蜈蚣草對土地中砷的吸收量，以達(dá)到更快地降低土地環(huán)境中砷污染物含量的目的。
背景技術(shù)：
土壤砷污染問題即普遍又難以解決。砷超富集植物的發(fā)現(xiàn)為砷污染土地的修復(fù)提供了新的思路和趨勢，即利用這類特殊的植物為技術(shù)核心并輔以強化手段修復(fù)污染環(huán)境。蜈蚣草是一種生物量大、耐砷能力強、富集砷快的超富集植物，具有分布區(qū)域廣、適用能力強等優(yōu)點(陳同斌等，科學(xué)通報，2002，47(3)207-210)。在利用蜈蚣草修復(fù)砷污染土壤技術(shù)方面，中國發(fā)明專利(申請?zhí)朇N01120519.9；公開號CN1397390)報道了一種植物修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)廉價、快速、且有利于維持土壤基本理化性狀，為砷污染土地治理工作提供一種新的途徑。
但是上述專利并沒有涉及到如何提高植物修復(fù)效率的添加劑。實驗研究發(fā)現(xiàn)，添加劑的應(yīng)用可以進(jìn)一步提高植物修復(fù)效率。添加劑的施用一方面可以提高土壤肥力和增加修復(fù)植物的產(chǎn)量，另一方面可以提高土壤中砷的生物有效性，還可在一定程度上改良土壤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于植物修復(fù)砷污染土地的添加劑。
本發(fā)明的又一目的在于提供制備上述添加劑的萬法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的植物修復(fù)砷污染土地的添加劑，其成份與用量關(guān)系為(A)磷酸二氫鈣25-33公斤、尿素33-44公斤、硫酸鉀22-29公斤；或(B)碳酸氫銨84-113公斤、磷酸二氫鉀29-38公斤、硫酸鉀33-37公斤；以及A或B重量20％的膠結(jié)劑；所述膠結(jié)劑為堆腐后的城市污泥堆肥。
其中砷污染土地包括濕地。
本發(fā)明提供的制備上述添加劑的方法，將磷酸二氫鈣25-33公斤、尿素33-44公斤、硫酸鉀22-29公斤與上述成份總重量20％的膠結(jié)劑；或?qū)⑻妓釟滗@84-113公斤、磷酸二氫鉀29-38公斤、硫酸鉀33-37公斤與上述成份總重量20％的膠結(jié)劑混勻、造粒、冷卻、干燥、包裝即得成品；所述膠結(jié)劑為堆腐后的城市污泥堆肥。
本發(fā)明中添加劑選用的均為普通常用的化工原料，獲取容易，價格低廉。經(jīng)造粒等工序制成的成品后，其施用方便且不易起塵，并能保持肥效和活化能力的穩(wěn)定供應(yīng)。在實際修復(fù)應(yīng)用中，將添加劑在移栽蜈蚣草之前撒到土壤表面，不僅可以提高植物產(chǎn)量，還可“活化”土壤中的砷，促進(jìn)蜈蚣草對砷的吸收。
本發(fā)明表明，使用本添加劑可明顯促進(jìn)蜈蚣草的生長及其對砷的累積；田間種植蜈蚣草在7個月后生物量可高達(dá)2.5t/ha，砷修復(fù)效率為8％，比不施磷處理提高了5.5％。應(yīng)用合適的添加劑能夠及時補充植物正常生長所需要的營養(yǎng)元素，有利于蜈蚣草的生長發(fā)育，還能促進(jìn)其對土地中砷的吸收，進(jìn)而達(dá)到提高修復(fù)效率、節(jié)約修復(fù)時間和減少修復(fù)成本的目的。但不同種類的添加劑對植物的生長發(fā)育影響不同，對提高砷的有效性作用也不盡相同。因此，在植物修復(fù)過程中，應(yīng)根據(jù)修復(fù)植物的種類、土壤污染特征、土壤理化性質(zhì)及重金屬特性進(jìn)行科學(xué)合理的施用添加劑才能夠達(dá)到提高修復(fù)效率的目的。


圖1為實施例3的效果比較圖。
具體實施例方式
以下是添加劑及其制備方法的實施例。
實施例1先將磷酸二氫鈣25-33公斤、尿素33-44公斤、硫酸鉀22-29公斤混勻，再與上述總重量20％的堆腐后的城市污泥堆肥作為膠結(jié)劑，相互混勻、造粒、冷卻、干燥、包裝即得成品(本發(fā)明提及的混勻、造粒、冷卻、干燥、包裝等工藝均為公知技術(shù)，在此不多作描述)。將該添加劑撒到待修復(fù)的砷污染土地上，然后灌水，再種植蜈蚣草進(jìn)行修復(fù)。蜈蚣草生長好，并且土地中砷的去除效率高達(dá)8％，比對照土壤提高了2.5倍。
實施例2先將碳酸氫銨84-113公斤、磷酸二氫鉀29-38公斤、硫酸鉀33-37公斤混勻，再與上述總重量20％腐后的城市污泥堆肥作為膠結(jié)劑，相互混勻、造粒、冷卻、干燥、包裝即得成品。將該添加劑撒到待修復(fù)的砷污染土地上，然后灌水，再種植蜈蚣草進(jìn)行修復(fù)。蜈蚣草生長好，并且土地中砷的去除效率高達(dá)6％，比對照土壤提高了2倍。
實施例3在室內(nèi)進(jìn)行盆栽對照實驗。將孢子萌發(fā)的蜈蚣草苗(10-15cm高)移栽到砷濃度為207mg/kg的土壤及不同添加劑處理中。待蜈蚣草生長120天后收獲。施用實施例1和2添加劑的砷累積量分別為每盆11g和8g，而不施添加劑處理的砷累積量為3g。如圖1所示。
實施例4在砷污染土壤的現(xiàn)場修復(fù)中，在種植蜈蚣草前將該添加劑撒到待修復(fù)的砷污染土地上，然后灌水，移栽蜈蚣草。待蜈蚣草生長7個月后收獲。表1列出本發(fā)明的添加劑實際施用的效果。施用添加劑的生物量分別為1686和2074kg/ha，是不施添加劑處理的1.6和2.0倍；砷累積量分別為2.48和2.86kgAs/ha，是不施添加劑處理的2.9和3.4倍。
表1現(xiàn)場修復(fù)中不同添加劑處理下蜈蚣草生長和累積砷

本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡便，生產(chǎn)成本低，植物增產(chǎn)效果好，植物修復(fù)效率高。因此，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益，適合于砷污染土壤的修復(fù)工作中推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于植物修復(fù)砷污染土地的添加劑，其成份與用量關(guān)系為(A)磷酸二氫鈣25-33公斤、尿素33-44公斤、硫酸鉀22-29公斤；或(B)碳酸氫銨84-113公斤、磷酸二氫鉀29-38公斤、硫酸鉀33-37公斤；以及A或B重量20％的膠結(jié)劑；所述膠結(jié)劑為堆腐后的城市污泥堆肥。
2.如權(quán)利要求1所述的添加劑，其中砷污染土地包括濕地。
3.制備權(quán)利要求1所述添加劑的方法，將磷酸二氫鈣25-33公斤、尿素33-44公斤、硫酸鉀22-29公斤與上述成份總重量20％的膠結(jié)劑；或?qū)⑻妓釟滗@84-113公斤、磷酸二氫鉀29-38公斤、硫酸鉀33-37公斤與上述成份總重量20％的膠結(jié)劑混勻、造粒、冷卻、干燥、包裝即得成品；所述膠結(jié)劑為堆腐后的城市污泥堆肥。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其中先將磷酸二氫鈣、尿素、硫酸鉀，或碳酸氫銨、磷酸二氫鉀、硫酸鉀混勻后再與膠結(jié)劑混勻。
全文摘要
一種用于植物修復(fù)砷污染土地的添加劑，其成份與用量關(guān)系為(A)磷酸二氫鈣25－33公斤、尿素33－44公斤、硫酸鉀22－29公斤；或(B)碳酸氫銨84－113公斤、磷酸二氫鉀29－38公斤、硫酸鉀33－37公斤；以及A或B重量20％的膠結(jié)劑；所述膠結(jié)劑為堆腐后的城市污泥堆肥。其制備方法是將磷酸二氫鈣、尿素、硫酸鉀，或碳酸氫銨、磷酸二氫鉀、硫酸鉀與上述成份總重量20％的膠結(jié)劑混勻、造粒、冷卻、干燥、包裝即得成品。在種植蜈蚣草前將該添加劑撒到待修復(fù)的砷污染土地上，然后灌水。添加劑的使用不僅能夠提高其修復(fù)砷污染的效率，還能提供蜈蚣草的正常生長所需的營養(yǎng)，從而達(dá)到更快速清除砷污染的目的。
文檔編號C09K17/02GK101069892SQ20061007821
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者陳同斌, 廖曉勇, 肖細(xì)元, 謝華 申請人:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所