重金屬土壤改良劑及改良方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重金屬土壤改良劑及改良方法，其中重金屬土壤改良劑由如下質(zhì)量份的組分組成：硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土55?65份，腐殖土26?35份，貝殼粉27?33份，活性碳55?68份，綜合微量元素12?18份。本發(fā)明的改良劑可以快速改善土壤性狀，提高土地生產(chǎn)能力。
【專利說明】
重金屬土壤改良劑及改良方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及重金屬土壤改良技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬土壤改良劑及改良方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤重金屬含量增加到規(guī)定值以上時(shí)，會(huì)使土壤中細(xì)菌、固氮菌的數(shù)量明顯減少， 會(huì)破壞植物體中的葉綠素，減少根系對水分和養(yǎng)分的吸收，抑制根系對氮的固定和硝酸還 原酶活性。重金屬通過農(nóng)作物變成食物鏈進(jìn)入人體后，與人體內(nèi)的特定蛋白質(zhì)及各種酶發(fā) 生強(qiáng)烈反應(yīng)使它們失去活性，并在人體某些器官中積蓄起來造成慢性中毒，同時(shí)還干擾銅， 鈷，鋅在體內(nèi)的正常代謝，誘發(fā)各種疾病，甚至死亡。
[0003] 土壤重金屬污染的來源包括工業(yè)污染、工業(yè)污泥利用、土壤肥料污染等?，F(xiàn)有重金 屬土壤修復(fù)主要包括客土法、翻耕法、化學(xué)治理措施、農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施及生物修復(fù)等?，F(xiàn) 有的重金屬土壤修復(fù)技術(shù)或應(yīng)用范圍較窄，或成本高，操作復(fù)雜，等需要改進(jìn)之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種重金屬土壤改良劑及改良方法，主要目的是
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：
[0006] -方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種重金屬土壤改良劑，由如下質(zhì)量份的組分組成： 硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土55-65份，腐殖土26-35份，貝殼粉27-33份，活性碳55-68份，綜合微 量元素12-18份。
[0007] 作為優(yōu)選，其由如下質(zhì)量份的組分組成：硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土60份，腐殖土30 份，貝殼粉30份，活性碳60份，綜合微量元素15份。
[0008] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種重金屬土壤改良方法，包括如下步驟:每畝施 用500-700公斤上述實(shí)施例的改良劑，均勻分施在農(nóng)田里，然后用拖拉機(jī)打田，將其混入土 中。
[0009] 作為優(yōu)選，改良劑與土壤充分混合，拌好后靜置至少3天，用在水田中時(shí)，靜置期間 水田中的水不進(jìn)也不出。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0011] 本發(fā)明實(shí)施例提供的改良劑徹底強(qiáng)力吸附土壤中的重金屬元素，使其不會(huì)參與陽 離子交換，將以吸附住的重金屬交換到土壤溶液中，土壤中可供植物吸收的重金屬會(huì)大量 的減少到可允許范圍內(nèi)，同時(shí)解決土壤板結(jié)現(xiàn)象，使土壤變得松軟，不易結(jié)固。提高酸堿值 到中性(5.5-6.5)區(qū)間。改善土壤的物理性，增進(jìn)土壤的保肥力及保水力。增加土壤有益微 生物數(shù)量，分解并吸附聚合有毒物質(zhì)。增進(jìn)土壤緩沖能力，避免植株的肥傷及肥害。擴(kuò)張加 大土壤的間隙使得土壤的透氣性良好。排解土壤障礙，使得土壤活化松化。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。在 下述說明中，不同的"一實(shí)施例"或"實(shí)施例"指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施 例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
[0013] 實(shí)施例1
[0014] 重金屬土壤改良劑，由如下質(zhì)量份的組分組成:硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土 60份，腐殖 土30份，貝殼粉30份，活性碳60份，綜合微量元素15份。
[0015] 實(shí)施例2
[0016]本實(shí)施例與實(shí)施例1不同在于，重金屬土壤生物改良劑，由如下質(zhì)量份的組分組 成：硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土65份，腐殖土35份，貝殼粉33份，活性碳68份，綜合微量元素18 份。
[0017] 實(shí)施例3
[0018] 本實(shí)施例與實(shí)施例1不同在于，重金屬土壤生物改良劑，由如下質(zhì)量份的組分組 成：硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土55份，腐殖土26份，貝殼粉27份，活性碳55份，綜合微量元素12 份。
[0019] 實(shí)施例4
[0020] 重金屬土壤改良方法，包括如下步驟:每畝施用500公斤實(shí)施例1的改良劑，均勻分 施在農(nóng)田里，然后用拖拉機(jī)打田，將其混入土中。
[0021] 改良劑與土壤充分混合，拌好后靜置至少3天，若用在水田中，這期間水田中的水 不進(jìn)也不出。
[0022]改良劑會(huì)在土壤中自動(dòng)進(jìn)行下述作用。改良劑的添加會(huì)使土壤溶液的PH值提高及 還原電位下降，會(huì)使土壤中重金屬元素大量密集吸附在改良劑的孔隙中，而不參與陽離子 交換作用進(jìn)入土壤溶液中，供作物根群吸收。改良劑中含有大量的腐殖酸，腐殖酸與重金屬 接觸后，經(jīng)酸化作用，產(chǎn)生大量的重金屬鹽，濃度逐漸增加，最后形成飽和溶液，產(chǎn)生難溶性 沉淀，對重金屬產(chǎn)生了有效的抑制作用。
[0023]將一塊兩畝的試驗(yàn)田一分為二，1號地按照實(shí)施例4施用本發(fā)明實(shí)施例1的改良劑 進(jìn)行改良。2號地作為對比例施用市場上購得的廣東佛山金葵子生物科技有限公司出品的 金葵子LPK生物肥。兩塊地同一天開始進(jìn)行改良。改良后三次取樣時(shí)間如下：施加改良劑后 的第6天、16天和26天分別米樣。
[0024]按相同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣和檢測，測得土壤的pH值及還原電位指標(biāo)。結(jié)果見下表1。
[0025] 表1:不同改良劑處理處理重金屬污染土壤的pH值及還原電位指標(biāo)的對比
[0026]
[0027]由表可知，本發(fā)明實(shí)施例對土壤中重金屬的改良效果明顯高于現(xiàn)有技術(shù)的改良效 果。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例中的各組分均從市場上商購得到。當(dāng)然也可自行獲得。如泥炭土可 由埋藏在煤礦中較上層未碳化成煤炭的土層中取得。腐殖土可由山中自行再經(jīng)篩選過濾后 取得，或根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)酵獲取亦可。貝殼粉可通過將海中貝殼或生蠔殼等經(jīng)粉碎清洗后， 高溫煅燒后磨粉而得。活性炭由樹枝或植物纖維等經(jīng)無氧高溫燃燒后磨粉而得。硅質(zhì)石化 粉由含硅礦石經(jīng)粉碎后高溫煅燒后研磨而來。其中優(yōu)選的硅質(zhì)石化粉的組分及質(zhì)量百分含 量如下:矽不小于25.2%，蛋白質(zhì)不小于1.7%，水分為4.1 %左右，鐵不小于3.72%，鉀不小 于1.4%，鈉不小于0.18%，其余為灰分。綜合微量元素優(yōu)選至少包括如下元素，且各元素的 質(zhì)量百分含量如下:硼彡2%、鋅彡2%、鎂彡6.5%、硫彡9%。當(dāng)然也可在此基礎(chǔ)上添加其他 元素，諸如鐵、硅及鈣等。
[0029] 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，重金屬元素進(jìn)入土壤后，被植物吸收過程是十分復(fù)雜的。它必須經(jīng)過 活化作用變成離子形式進(jìn)入土壤溶液中才能被植物吸收。根據(jù)重金屬元素在土壤中的活性 大小可分為:可交換態(tài)、鐵錳水合氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)和殘留態(tài)。殘留 態(tài)的重金屬含量可以代表重金屬元素在土壤中的背景值，除了它之外，其他形態(tài)都可以直 接或者間接的被植物吸收。而吸收的部位則是植物的根際，所以根際環(huán)境直接影響著重金 屬固定，活化和吸收。例如根際的pH值、Eh值、根分泌物和根際微生物。大量試驗(yàn)也表明根系 分泌物可以酸化，螯合還原重金屬，從而使重金屬成為植物可吸收的狀態(tài)。植物體選擇性的 吸收土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)，也被迫的吸收著過量的重金屬。通常pH值的降低，將促使碳酸鹽態(tài) 鎘溶解，釋放轉(zhuǎn)化為可交換態(tài)鎘，無疑要加重污染。所以植物被重金屬毒害一般發(fā)生在酸性 條件。
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例的重金屬土壤改良劑會(huì)使土壤溶液的PH值提高及還原電位下降，PH 值和還原電位是影響土壤中重金屬形態(tài)變化的重要因子。
[0031] 經(jīng)試驗(yàn)可知，本發(fā)明實(shí)例的改良劑在不同PH值下，對土壤溶液中所含各種重金屬 離子進(jìn)行吸附反應(yīng)試驗(yàn)，可測得個(gè)別重金屬吸附量占土壤溶液中個(gè)別重金屬總量的比例， 如下所示：
[0033]經(jīng)陽離子交換容量的作用，改良劑可將游離在土壤溶液中的重金屬離子在氧化還 原的電位下降中增加土壤膠體中的負(fù)電位位置吸附更多的重金屬離子在其孔隙表面上。改 良劑孔隙吸附的重金屬離子呈內(nèi)圈錯(cuò)合物與外圈錯(cuò)合物，內(nèi)圈錯(cuò)合物為低于天然改良劑零 電位（ZPC)5.9的銅/鉛元素，直接吸附在孔隙的表面，外圈錯(cuò)合物為高于吸附劑零電位 (ZPC)5.9的鎘/鋅/鎳…等元素吸附在內(nèi)圈錯(cuò)合物上，吸附的作用及數(shù)量直至孔隙吸附達(dá)到 最大飽和量為止。植物根群只會(huì)吸收土壤溶液中的各種元素及養(yǎng)分，土壤中的各種元素經(jīng) 陽離子交換容量的作用，不斷的從土壤膠體中游離出來到土壤溶液中供植物吸收，但是被 改良劑吸附的重金屬元素，它們被孔隙中的負(fù)電位強(qiáng)力的鎖住，不會(huì)因陽離子交換容量的 作用而游離出來，于是土壤溶液中的重金屬濃度大幅度下降，溶液中可供植物根群吸收的 重金屬元素微乎其微，在這種土壤環(huán)境下生長出的作物農(nóng)產(chǎn)品，重金屬含量自然極低，符合 國家規(guī)定的安全含量以下。
[0034]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 重金屬土壤改良劑，其特征在于，由如下質(zhì)量份的組分組成:硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土 55-65份，腐殖土26-35份，貝殼粉27-33份，活性碳55-68份，綜合微量元素 12-18份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬土壤改良劑，其特征在于，由如下質(zhì)量份的組分組成： 硅質(zhì)石化粉5份，泥炭土60份，腐殖土30份，貝殼粉30份，活性碳60份，綜合微量元素15份。3. 重金屬土壤改良方法，包括如下步驟:每畝施用500-700公斤權(quán)利要求1所述的改良 劑，均勻分施在農(nóng)田里，然后用拖拉機(jī)打田，將其混入土中。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的重金屬土壤改良方法，其特征在于，改良劑與土壤充分混合， 拌好后靜置至少3天，用在水田中時(shí)，靜置期間水田中的水不進(jìn)也不出。
【文檔編號】B09C1/00GK105969393SQ201610319320
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】鄭走生, 劉佑麟
【申請人】鄭走生, 劉佑麟