[發明專利]控制氮肥流失的環境友好復合材料及制備方法、使用方法

無效

• 申請號: 200710026065.3
• 申請日: 2007-08-17
• 公開（公告）號: CN101367689A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 喬菊;蔡冬清;卞坡;姜疆;余增亮;吳躍進
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種環境友好復配材料及生產技術，減少來源于化肥的溫室氣體排放和水體富營養化面源污染。

背景技術

2002年，聯合國環境規劃署發表《全球環境展望》報告，將大氣和水污染惡化列為八大環境問題之首。大氣污染最重要的誘因是溫室氣體排放，水污染主要是氮、磷等進入水體致使水體富營養化。一項研究表明，由于化肥的大量使用和使用不當，我國每年有123.5萬噸氮通過地表水涇流到江河湖泊，49.4萬噸進入地下水，299萬噸進入大氣。氮經徑流、淋洗等途徑進入水體，導致江河湖海富營養化，揮發物以N₂O形式進入大氣，導致溫室氣體增加。可見，氮肥的大量使用形成了“從地下到空中”的立體污染，造成的損失是觸目驚心的。

我國湖泊眾多，分布廣泛，是陸地生態系統的重要組成部分。但是，由于人為和自然原因，排入江河湖海的氮、磷等營養物質不斷增加，富營養化的進程大大加快。根據全國水環境監測網2000年的水質監測資料和國家《地面水環境質量標準》(GB3838-88)，對全國九大流域片的700多條河流的水質進行了評價。在評價的11.4萬km河長中，I類水占4.9％，II類水占24.0％，III類水占29.8％，IV類水占16.1％，V類水占8.1％，劣V類水占17.1％。枯、豐水期水質變化不大。另外，我國已有約20萬km²的近海海域受到污染影響，約4萬km²的海域水質已不能滿足水產養殖、海水浴場、海上運動娛樂以及濱海旅游的要求。據統計，2003年我國近海共發生119次赤潮，面積累計超過1萬km²；2004年我國遭受赤潮災害97次，累計面積達23400km²。

水體中的氮磷來源很多，其中有外源性負荷和內源性負荷。外源性的氮磷有面源污染和點源污染。面源污染主要來源于農業，約占70％，點源污染主要來源于生活污水和工業廢水，內源性負荷有沉積物中氮和磷的釋放、水生動植物新陳代謝分解等。據Isermann(1990)估計，在西歐，農業土壤中占37％～82％的氮和27～38％的磷釋放到地表水。對Danish的270條小河的營養監測表明，其中94％的氮和52％的磷，主要來自農業活動的非點源污染。在我國，最近20～30年間，每年流失到農田之外的氮、磷超過1000多萬噸，直接經濟損失約300億元。

溫室氣體是導致全球變暖的罪魁禍首，不僅對環境、農業造成災難性影響，而且也成為人類健康造成了直接殺手。科學家甚至預測，未來溫室氣體造成的空氣污染所導致的死亡人數，將超過死于交通事故的人數。按照《京都議定書》規定，二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亞氮(N₂O)排在6大減排溫室氣體的前三位，其中N₂O主要來源于氮肥分解揮發。

可見，減少氮肥用量，控制氮的流失和揮發，成為溫室氣體減排和降低水體富營養化的首要問題，是我國社會可持續發展的必由之路。然而，我國人口眾多，糧食等農產品消耗巨大。“莊稼一枝花，全靠肥當家”。我國耕地肥力下降已經是不爭的事實，單位面積化肥施用量超過世界平均水平的一倍。如何解決這個矛盾，在保證糧食穩產高產的同時，控制氮的損失，提高氮的利用率，減少氮肥用量，進而達到N₂O減排和降低水體總氮含量，是本發明要解決的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制氮肥流失的環境友好復合材料及制備方法、使用方法，在保證糧食穩產高產的同時，減少氮肥用量，提高氮的利用率，降低氮損失的風險，達到遏制大氣和水污染的目的。

本發明的技術方案如下：

一種控制氮肥流失的環境友好復合材料，其特征在于其原料組分為活性礦物土和高分子材料、磷酸一銨，所述的活性礦物土是指凹凸棒土、海泡石、粉煤灰或與之類似的廉價活性材料或者其任意混合物，所述的高分子材料指：殼聚糖、聚丙烯酰胺、植物淀粉及來源于自然、可降解的對環境友好且具有絮凝、吸附作用的材料或者其任意混合物，所述的活性礦物土、高分子材料、磷酸一銨的重量比為100-300：1-20：5-20。

所述的活性礦物土、高分子材料、磷酸一銨的重量比為100-150：1-5：5-10。

所述的控制氮肥流失的環境友好復合材料的制備方法，其特征在于是將活性礦物土和高分子材料、磷酸一銨復配、造粒、包裝。