一种土壤病害的处理修复颗粒和处理修复方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种土壤病害的处理修复颗粒和处理修复方法,属于农业土壤治理技术领域。
【背景技术】
[0002]当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化;微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤—植物—人体”,或通过“土壤—水—人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。土壤病害污染就是其中之一!
[0003]土壤病害污染主要表现在土传病害和重茬病害;土传病害包括有:灰霉病、疫病、白粉病、根腐病、黄萎病、枯萎病、青枯病、菌核病、蔓枯病、髓部坏死病、苗期猝倒病、绵腐病、绵疫病、褐纹病、立枯病和多种细菌性病害等;重茬病害是由于土壤中有害菌群增多,如:镰刀菌、疫霉菌、腐霉菌、半知菌以及地下多种真菌、细菌;作物根系周围毒素积累(自毒危害)线虫危害;营养元素亏缺或失衡等。
[0004]农作物土传病害和重茬病害是全球性的传染性病害,发病突然、十分难治,严重时造成农作物绝产、绝收。土传病害和重茬病害的病原菌主要存活在土壤中,侵害农作物的根茎部。目前对土传病害和重茬病害的防治缺乏有效的措施。我国目前每年使用的农药量达至IJ50-60万吨,其中约有80%的农药直接进入环境,每年使用农药的土地面积在2.8亿公顷(280万平方公里)以上,化学防治仍是主要的方法,但传统的化学防治效果不理想,还会造成农药残留,对生态环境造成严重的污染和破坏,而高农药残留的农作物商品对消费者的身体健康和安全造成严重的威胁。
[0005]为控制土传病害的发生,国内外采取的普遍措施是采用甲基溴、棉隆、氯化苦、石灰氮等,甚至也有采用高毒、剧毒农药对土壤进行熏蒸消毒。自20世纪40年代以来,甲基溴一直是世界上使用最广泛的熏蒸剂之一,也因其对土壤具高穿透性,能穿透到未腐烂分解的有机体中,从而能高效、广谱地杀灭土壤中的各种生物而受到青睐,世界上用于土壤消毒的量约占甲基溴消费总量的70%,而国内也大规模的用甲基溴对土壤消毒。而随着《蒙特利尔协议》中要求发达国家于2005年起,发展中国家于2015年起全面禁用甲基溴,包括棉隆、氯化苦、石灰氮等化学药剂消毒,以及包括太阳能、蒸汽等物理消毒在内的甲基溴替代技术开始获得推广应用;但物理消毒技术成本高效果差。而已获得推荐使用的化学消毒技术,一个共性问题是:对人畜等危害较大,极易发生中毒和药害事故,而且对环境和土壤微生态环境也有严重的影响。因此,研制开发高效环保的能有效防治土传病害和重茬病害的化学原位固定氧化和微生物联合处理修复的方法技术,对于环境资源高效利用和促进农业可持续发展具有重要的意义。
[0006]土传病害和重茬病害的根源在于土壤微生态环境遭到破坏,要有效防治土传病害和重茬病害,就必须重建土壤微生态环境。土壤原位固化氧化是在杀灭土壤中的有害微生物群落的同时也会伤害有益微生物。所以必须在杀灭土壤中有害微生物群落以后及时向土壤中补充有益微生物菌群和有机质。
[0007]土壤处理修复:指采用物理、化学或生物的方法固定、转移、吸收、降解或转化场地土壤中的污染物,使其含量降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。修复方法又分为原位修复和异位修复两种。异位修复涉及挖土和运土,不仅会破坏原来的土壤结构,还会存在二次污染的问题。
[0008]目前,修复污染土壤的技术主要包括如下几种:
[0009]植物修复法。是公认的较为理想的原位土壤治理技术,但存在明显的缺点:植株矮小、生物量较低、生长速度慢、生长周期长;植物修复还受到土壤类型、温度、湿度和营养等环境条件限制。植物修复法的时间需要3?5年,意味着土壤的荒废时间就是3?5年,影响经济效益。另外,植物修复的成本较高,每立方土壤达到200元左右,每亩土壤的修复费用高达8?10万元。高昂的代价是当地政府和农民根本无法承受的。
[0010]化学淋洗法。采用化学药剂如表面活性剂、酸洗剂等将土壤中的重金属淋洗出来后再进行废水处理。这种方法不仅成本非常高,远高于植物修复法,而且将新的污染物如表面活性剂、酸洗剂等带入土壤,土壤的物理结构会受到很大影响。成为新的污染源。
[0011]客土法。将被污染土壤原地深埋一米以上或挖出运走,再用清洁的客土回填;对于大面积污染土壤的修复不仅需要大量的人力、物力,财力;用这种方法修复一亩污染土地要花费上百万元,而且洁净土壤的来源也难以保障。另外,客土法容易破坏土壤结构,导致土壤肥力以及微生态环境下降,而且转移到下层的污染土壤很容易导致有机物和重金属的释放,转移进入地下水,造成新的地下水污染。
[0012]微生物淋洗法。通过往土壤中加入对有机物和重金属具有富集作用的微生物菌群,将有机物和重金属洗涤出来。这种方式不仅成本高,微生物菌液消耗量大,对于大面积的土壤污染而言由于微生物淋洗液难以收集,实际上很难操作。
[0013]电化学法。在土壤中通过电流作用使得水溶性重金属离子富集到阴极表面。目前该技术只是在实验室进行摸索。由于电流作用距离太小,而实际污染的土地面积太大,这种技术在工程上难以实施,且不管其高昂的操作成本难以承受。
[0014]综上所述,如何开发切实可行的,运用于土壤病害污染的综合处理修复方法和技术,已经成为未来土壤污染处理修复和控制所面临的新问题。
【发明内容】
[0015]本发明针对目前土壤病害的处理修复中存在的成本高、毒性大、易残留、适用范围小、操作复杂、造成二次污染及破坏土壤微生态环境等问题,发明的一种适用于土壤病害的化学原位固定氧化和微生物联合处理修复的处理修复颗粒和处理修复方法。
[0016]本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:
[0017]一种土壤病害的处理修复颗粒,其成分主要由一种氧化复合药剂与无机胶凝材料混合而成,具体包括:
[0018]步骤a、氧化复合药剂与无机胶凝材料按照质量分数1:5-10的比例混合;
[0019]步骤b、混合后经过振动筛震动形成粒径在5-10mm的颗粒;
[0020]步骤C、然后经过水溶性薄膜包裹,并对水溶性薄膜加热使水溶性薄膜遇热收缩后紧密贴合在颗粒外表面。
[0021]步骤b在真空环境下完成;步骤c在充满臭氧的气氛中进行,并且臭氧的气氛为负压;步骤b形成的颗粒直接放入步骤c的气氛中,使真空环境下形成的颗粒,其内部空隙不会与空气环境接触,而直接进入臭氧的负压环境中。
[0022]所述氧化复合药剂为:高铁酸钾、过氧化钾、过硫酸钾的任意一种或多种混合。
[0023]所述氧化复合药剂为粉末,并且粉末的粒度至少为300目。
[0024]所述无机胶凝材料为粉末状气硬性和水硬性无机胶凝材料。无机凝胶材料选自生石灰粉末或熟石灰粉末。
[0025]土壤病害处理修复颗粒的制造方法,将氧化复合药剂粉末和无机胶凝材料粉末按照比例混合,并在真空环境中用搅拌机搅拌形成颗粒状混合物,然后经过振动筛将粒径5-1Omm的颗粒筛出;然后直接送入充满臭氧的负压环境中,并在薄膜包装机上将每个颗粒用水溶性薄膜进行包装,然后将包装后的颗粒物进入加热炉进行加热,使水溶性薄膜遇热收缩。
[0026]进一步的,在颗粒筛出的过程中,在振动筛上设置2层筛网,其中第一层筛网位于上部,并且水平放置,第二层筛网位于下部,并且倾斜10-15度放置,其中第一层筛网的筛孔直径为10-15_,第二层筛网的筛孔直径为5-10_;或者,
[0027]所述第二层筛网设为漏斗状结构,并且底面设有直径为5-10mm的筛孔,漏斗的底部中出料并收集;
[0028]进一步优选的,所述第二层筛网与振动装置连接,使第二层筛网振动落料;
[0029]优选的,第二层筛网与收集装置连接。
[0030]使用所述的土壤病害处理修复颗粒的处理修复方法,包括:
[0031]步骤一、将所述土壤处理修复颗粒均匀的撒施在土层表面,然后利用旋耕设备深翻土壤层,使处理修复颗粒与受污染土壤充分接触,并检测土壤含水量,根据用水状况采用漫灌、喷灌、滴灌、穴施等方式向土层中浇注二氧化氯水溶液;
[0032]步骤二、步骤一完成48h后至15日内,向处理后的土壤中撒施由水溶性薄膜灌装的复合微生物肥料和复合微生物菌液,并检测15cm深土壤表层的含水量,若含水量低于15 %则再浇水使其含水量达到15 %后,翻耕土壤使复合微生物肥料和复合微生物菌液与土壤充分混合接触,若含水量高于