一种土壤修复剂及其修复方法与流程

文档序号:23355855发布日期:2020-12-18 19:12阅读:196来源:国知局

本发明涉及一种修复剂,具体涉及一种土壤修复剂及其修复方法。



背景技术:

土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所,土壤接纳污染物,并不表示土壤即受污染,只有当土壤中收容的各类污染物过多,影响和超过了土壤的自净能力,从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响,才表面土壤受到了污染,造成土壤污染的原因很多,如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降,大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等。

中国现有耕地有近1/5受到不同程度的污染,污染土壤将导致农作物减产,甚至有可能引起农产品中污染物超标,进而危害人体健康,另外,随着经济发展与城市化的加速,工矿企业导致的场地污染也十分严重,由于产业结构与城市布局的变化与调整,有些化工、冶金等污染企业纷纷搬迁,污染场地不断产生,土壤是人类社会生产活动的重要物质基础,是不可缺少、难以再生的自然资源,没有处理的污染场地是化学定时炸弹,一旦大面积爆发将会对国家可持续发展造成难以估量的影响,因此必须对土壤污染的预防和污染土壤修复予以高度重视,因为有必要妥善管理并加以修复,使其得到合理利用。

美国在20世纪90年代用于污染土壤修复方面的投资有近1000亿美元,污染土壤修复的理论与技术已成为整个环境科学与技术研究的前沿,土壤的修复的过程相当漫长,当前解决土壤污染问题,需要有不同学科的科学家如土壤学、农学、生态学、生物地球化学、海洋科学以及涉及农业、林业、渔业等有关的生产单位和政府决策者的共同努力。

中国土壤污染已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁,全国受有机污染物污染的农田已达3600万公顷,污染物类型包括石油类、多环芳烃、农药、有机氯等;因油田开采造成的严重石油污染土地面积达1万公顷,石油炼化业也使大面积土地受到污染;在沈抚石油污水灌区,表层和底层土壤多环芳烃含量均超过600mg/kg,造成农作物和地下水的严重污染,全国受重金属污染土地达2000万公顷,其中严重污染土地超过70万公顷,其中13万公顷土地因镉含量超标而被迫弃耕,正因为如此,中国的污染土壤修复研究,正经历着由实验室研究向实用阶段的过渡,即将进入一个快速、全面的治理时期。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,针对以上现有技术存在的缺点,提出一种土壤修复剂及其修复方法,该修复剂有效修复土壤,改善土壤环境,处理效果好、处理成本低,原料绿色环保。

本发明解决以上技术问题的技术方案是:

一种土壤修复剂,该修复剂按质量分数计包括以下组分:禽畜粪便:10-15份,玉米秸秆:20-30份,河沙:5-10份,碳酸钙:10-13份,磷矿粉:8-11份,硅酸钙:5-8份,淀粉:5-8份,粘土矿物:3-5份,生物质:30-38份,贝壳粉:10-13份,稳定剂:5-7份,板蓝根:0.4-0.8份,蒲公英:0.5-0.8份,中药藤:0.2-0.4份;

生物质包括树枝树皮、落叶、木屑、纸屑、枯草残体中的至少一种;粘土矿物为硅藻土、海泡石及蒙脱土的混合物,按质量比计硅藻土:海泡石:蒙脱土=1:2:1;禽畜粪便是鸡粪、鸭粪、猪粪中的至少一种;稳定剂为硫化钠;中药藤包括桔梗藤、决明子藤及熟地藤;

土壤修复剂在使用前与混合发酵菌液混合,混合发酵液中含有固氮菌、硝化细菌和腐生细菌。

本发明进一步限定的技术方案为:

前述土壤修复剂中,该修复剂按质量分数计包括以下组分:禽畜粪便:10份,玉米秸秆:20份,河沙:5份,碳酸钙:10份,磷矿粉:8份,硅酸钙:5份,淀粉:5份,粘土矿物:3份,生物质:30份,贝壳粉:10份,稳定剂:5份,板蓝根:0.4份,蒲公英:0.5份,中药藤:0.2份。

前述土壤修复剂中,该修复剂按质量分数计包括以下组分:禽畜粪便:15份,玉米秸秆:30份,河沙:10份,碳酸钙:13份,磷矿粉:11份,硅酸钙:8份,淀粉:8份,粘土矿物:5份,生物质:38份,贝壳粉:13份,稳定剂:7份,板蓝根:0.8份,蒲公英:0.8份,中药藤:0.4份。

前述土壤修复剂中,该修复剂按质量分数计包括以下组分:禽畜粪便:12份,玉米秸秆:25份,河沙:8份,碳酸钙:12份,磷矿粉:9份,硅酸钙:7份,淀粉:6份,粘土矿物:4份,生物质:35份,贝壳粉:11份,稳定剂:6份,板蓝根:0.6份,蒲公英:0.6份,中药藤:0.3份。

前述土壤修复剂中,按体积比计土壤修复剂:混合发酵菌液=1:0.3。

前述土壤修复剂中,河沙的粒度为0.8-1.2mm。

前述土壤修复剂中,该土壤修复剂的修复方法具体包括以下步骤:

(1)称取板蓝根、蒲公英、中药藤,粉碎,加入重量10倍的水浸泡,加热至90-100℃,保温10-20min,过滤,在加入5倍重量的水,加热至90-100℃,保温10-15min,过滤,保留液体;

(2)通过将生物质原料粉碎至80-100目,其后腐熟发酵得到,具体为:

将生物质原料粉碎与腐熟菌、水混合,在60-70℃虾进行腐熟,腐熟完成后再自然发酵5-8d;

腐熟完成后物料水分含量为10-13%;

(3)称取禽畜粪便、玉米秸秆、河沙、粘土矿物、硅酸钙、碳酸钙、磷矿粉、淀粉、贝壳粉、稳定剂及步骤(2)的制得的生物质混合均匀然后加入步骤(1)的液体后堆肥7-9天;

(4)将步骤(3)的物料造粒、干燥,即可得到土壤修复剂。

本发明还设计一种土壤修复剂的修复方法,具体包括以下步骤:

(1)翻整污染土壤,之后在该土壤上添加修复剂,每亩土壤添加7-8kg修复剂;

(2)完成后,在该土壤上种植油菜;

(3)待油菜花达到收获期,收获油菜后,检测该土壤的理化性质,重复操作步骤(1)至步骤(2),直至土壤理化性质满足要求。

本发明的有益效果是:

本发明的原料来源较广,且容易得到,更容易实现;修复剂各组分对人体和环境均无害,绿色环保。

本发明加入具有杀菌功能的板蓝根、蒲公英等中药成分,具有改善土壤团粒结构、改良土质、增进土壤肥力、抑制土传病害、提高作物品质功能,同时还能有效降低农残和钝化重金属。

本发明的土壤修复剂可以改良植物根系微生态环境,促进有益微生物的代谢,刺激其产生活性物质,促进根系生长,改善作物品质;本发明的土壤修复剂可以有效抑制土传病害,可以减少农药使用,从而降低农药残留。

本发明选材多样,各原料的修复机理于一体,属于复合型修复,应用简单、成本低廉、高效环保。

油菜是中国主要农作物之一,在我国大部分地区广泛种植。同时,油菜根系较发达、生长速度快、周期短,具有吸附、耐受重金属的潜力,通过本发明制备的重金属污染土壤的修复剂联合油菜种植,土壤肥力有很大程度的提高;降低了重金属污染的程度。同时,该方法操作简单、成本低。

本发明土壤修复剂,用于污染土壤修复时,能够在短时间内有效的修复被污染土壤,有效改善土壤环境,具有处理效果好、处理成本低等优点。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种土壤修复剂,该修复剂按质量分数计包括以下组分:禽畜粪便:10份,玉米秸秆:20份,河沙:5份,碳酸钙:10份,磷矿粉:8份,硅酸钙:5份,淀粉:5份,粘土矿物:3份,生物质:30份,贝壳粉:10份,稳定剂:5份,板蓝根:0.4份,蒲公英:0.5份,中药藤:0.2份;

生物质包括树枝树皮及落叶的混合物;粘土矿物为硅藻土、海泡石及蒙脱土的混合物,按质量比计硅藻土:海泡石:蒙脱土=1:2:1;禽畜粪便是鸡粪和鸭粪的混合物;稳定剂为硫化钠;中药藤包括桔梗藤、决明子藤及熟地藤;

土壤修复剂在使用前与混合发酵菌液混合,混合发酵液中含有固氮菌、硝化细菌和腐生细菌。

在本实施例中,按体积比计土壤修复剂:混合发酵菌液=1:0.3。

在本实施例中,河沙的粒度为0.8mm。

上述土壤修复剂的修复方法具体包括以下步骤:

(1)称取板蓝根、蒲公英、中药藤,粉碎,加入重量10倍的水浸泡,加热至90℃,保温20min,过滤,在加入5倍重量的水,加热至90℃,保温10min,过滤,保留液体;

(2)通过将生物质原料粉碎至80目,其后腐熟发酵得到,具体为:

将生物质原料粉碎与腐熟菌、水混合,在60℃虾进行腐熟,腐熟完成后再自然发酵5d;

腐熟完成后物料水分含量为10%;

(3)称取禽畜粪便、玉米秸秆、河沙、粘土矿物、硅酸钙、碳酸钙、磷矿粉、淀粉、贝壳粉、稳定剂及步骤(2)的制得的生物质混合均匀然后加入步骤(1)的液体后堆肥7天;

(4)将步骤(3)的物料造粒、干燥,即可得到土壤修复剂。

上述壤修复剂的修复方法,具体包括以下步骤:

(1)翻整污染土壤,之后在该土壤上添加修复剂,每亩土壤添加7kg修复剂;

(2)完成后,在该土壤上种植油菜;

(3)待油菜花达到收获期,收获油菜后,检测该土壤的理化性质,重复操作步骤(1)至步骤(2),直至土壤理化性质满足要求。

实施例2

本实施例提供一种土壤修复剂,该修复剂按质量分数计包括以下组分:禽畜粪便:15份,玉米秸秆:30份,河沙:10份,碳酸钙:13份,磷矿粉:11份,硅酸钙:8份,淀粉:8份,粘土矿物:5份,生物质:38份,贝壳粉:13份,稳定剂:7份,板蓝根:0.8份,蒲公英:0.8份,中药藤:0.4份;

生物质包括树木屑、纸屑及枯草残体;粘土矿物为硅藻土、海泡石及蒙脱土的混合物,按质量比计硅藻土:海泡石:蒙脱土=1:2:1;禽畜粪便是鸡粪、鸭粪及猪粪;稳定剂为硫化钠;中药藤包括桔梗藤、决明子藤及熟地藤;

土壤修复剂在使用前与混合发酵菌液混合,混合发酵液中含有固氮菌、硝化细菌和腐生细菌。

在本实施例中,按体积比计土壤修复剂:混合发酵菌液=1:0.3。

在本实施例中,河沙的粒度为1.2mm。

上述土壤修复剂的修复方法具体包括以下步骤:

(1)称取板蓝根、蒲公英、中药藤,粉碎,加入重量10倍的水浸泡,加热至100℃,保温15min,过滤,在加入5倍重量的水,加热至100℃,保温10min,过滤,保留液体;

(2)通过将生物质原料粉碎至100目,其后腐熟发酵得到,具体为:

将生物质原料粉碎与腐熟菌、水混合,在70℃虾进行腐熟,腐熟完成后再自然发酵8d;

腐熟完成后物料水分含量为13%;

(3)称取禽畜粪便、玉米秸秆、河沙、粘土矿物、硅酸钙、碳酸钙、磷矿粉、淀粉、贝壳粉、稳定剂及步骤(2)的制得的生物质混合均匀然后加入步骤(1)的液体后堆肥9天;

(4)将步骤(3)的物料造粒、干燥,即可得到土壤修复剂。

上述壤修复剂的修复方法,具体包括以下步骤:

(1)翻整污染土壤,之后在该土壤上添加修复剂,每亩土壤添加8kg修复剂;

(2)完成后,在该土壤上种植油菜;

(3)待油菜花达到收获期,收获油菜后,检测该土壤的理化性质,重复操作步骤(1)至步骤(2),直至土壤理化性质满足要求。

实施例3

本实施例提供一种土壤修复剂,该修复剂按质量分数计包括以下组分:禽畜粪便:12份,玉米秸秆:25份,河沙:8份,碳酸钙:12份,磷矿粉:9份,硅酸钙:7份,淀粉:6份,粘土矿物:4份,生物质:35份,贝壳粉:11份,稳定剂:6份,板蓝根:0.6份,蒲公英:0.6份,中药藤:0.3份;

生物质包括树枝树皮;粘土矿物为硅藻土、海泡石及蒙脱土的混合物,按质量比计硅藻土:海泡石:蒙脱土=1:2:1;禽畜粪便是猪粪;稳定剂为硫化钠;中药藤包括桔梗藤、决明子藤及熟地藤;

土壤修复剂在使用前与混合发酵菌液混合,混合发酵液中含有固氮菌、硝化细菌和腐生细菌。

在本实施例中,按体积比计土壤修复剂:混合发酵菌液=1:0.3。

在本实施例中,河沙的粒度为0.9mm。

上述土壤修复剂的修复方法具体包括以下步骤:

(1)称取板蓝根、蒲公英、中药藤,粉碎,加入重量10倍的水浸泡,加热至95℃,保温15min,过滤,在加入5倍重量的水,加热至95℃,保温11min,过滤,保留液体;

(2)通过将生物质原料粉碎至90目,其后腐熟发酵得到,具体为:

将生物质原料粉碎与腐熟菌、水混合,在65℃虾进行腐熟,腐熟完成后再自然发酵7d;

腐熟完成后物料水分含量为11%;

(3)称取禽畜粪便、玉米秸秆、河沙、粘土矿物、硅酸钙、碳酸钙、磷矿粉、淀粉、贝壳粉、稳定剂及步骤(2)的制得的生物质混合均匀然后加入步骤(1)的液体后堆肥8天;

(4)将步骤(3)的物料造粒、干燥,即可得到土壤修复剂。

上述壤修复剂的修复方法,具体包括以下步骤:

(1)翻整污染土壤,之后在该土壤上添加修复剂,每亩土壤添加7kg修复剂;

(2)完成后,在该土壤上种植油菜;

(3)待油菜花达到收获期,收获油菜后,检测该土壤的理化性质,重复操作步骤(1)至步骤(2),直至土壤理化性质满足要求。

除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

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