[發明專利]可用于土壤酸化調理及鎘污染修復的土壤調理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410772920.5
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104479683A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 紀雄輝;謝運河;吳家梅;田發祥;劉昭兵;柳賽花;官迪;朱堅;彭華
• 申請（專利權）人: 湖南省土壤肥料研究所
• 主分類號: C09K17/06
• 分類號: C09K17/06;A62D3/33;C09K109/00;A62D101/43
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

技術領域

本發明屬于土壤污染治理領域，尤其涉及一種土壤調理劑及其制備方法。

背景技術

當前我國南方的耕地土壤普遍存在以下幾個影響土壤可持續利用的關鍵性質量問題：

1.嚴重的土壤酸化問題。一是自然酸化過程不可避免：由于南方濕熱的氣候條件，土壤硅酸鹽礦物和次生礦物風化較快，土壤中鈣、鎂等陽離子流失，而氫氧化鋁、氧氧化硅膠體在土壤中積累以鋁硅酸的形式釋放H⁺，導致土壤不斷酸化；二是酸雨：工業化進程的加快引起的大氣污染，導致酸雨的頻度增加；三是農田施肥的不合理：當前我國推廣的化學肥料主要以酸性或生理酸性肥料為主，而有機肥比例不斷減少，這進一步加劇了土壤的酸化問題。

2.嚴重的土壤污染問題。一是采選冶金等工礦業導致“三廢”排放增加，而南方地區有色金屬中鎘、鉛、砷等重金屬礦及伴生較高，工業過程導致嚴重的污染物排放；二是農業畜牧業廢棄物的重金屬排放；三是土壤酸化、高產品種推廣導致農作物吸收積累加劇。

3.低肥料利用效率并引起農業面源污染。當前農田施肥存在嚴重的不合理現象，包括：重化肥輕有機肥、重氮肥輕磷鉀、重大量元素輕微量元素、以酸性或生理酸性為主而缺少堿性肥料、對喜硅等農作物(水稻)土壤缺硅也未引起足夠重視。不合理的施肥方案也導致當前氮、鉀以徑流和氨揮發形式損失嚴重，磷在土壤中固定而失效。

以上土壤的質量問題已經嚴重影響到土壤的可持續利用，而且給農作物的種植及后續的食品安全帶來隱患。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種成本低、配方簡單、可降低作物對重金屬的吸收、提高土壤pH值的可用于土壤酸化調理及鎘污染修復的土壤調理劑，還相應提供一種該土壤調理劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為一種可用于土壤酸化調理及鎘污染修復的土壤調理劑，包含以下質量分數的主成分：

生石灰40％～60％(更優選為50％～60％)；

硅鈣肥10％～20％；

生物黑炭10％～30％；和

硅礦物材料10％～30％；

所述土壤調理劑中還添加有硫酸鋅，硫酸鋅的含量為前述全部主成分質量總和的1％～3％；所述土壤調理劑中水分的總質量分數在10％以下；所述土壤調理劑的pH值控制為10～12。

上述的土壤調理劑，優選的，所述生石灰中，CaO的質量分數達到70％以上；且所述土壤調理劑中，全量氧化鈣的總質量分數達到30％以上。氧化鈣的含量測定可按照現有的原子吸收分光光度法執行。

上述的土壤調理劑，優選的，所述硅鈣肥中，全量二氧化硅的質量分數≥30％，有效二氧化硅的質量分數≥5％；

所述硅礦物材料為海泡石或凹凸棒等，且其中全量二氧化硅的質量分數≥30％；

且所述土壤調理劑中，全量二氧化硅的總質量分數達到10％以上，有效二氧化硅的總質量含量在1.0％以上，優選在1.5％以上。

全量二氧化硅的含量測定可按照常規的碳酸鈉熔融法執行，有效二氧化硅的含量測定可以0.5mmol/lHCL提取態硅-ICP測定。

上述的土壤調理劑，優選的，所述生物黑炭優選是采用玉米和油菜秸稈為原料，其次考慮小麥秸稈和花生殼原料，采取高溫厭氧裂解生產，高溫厭氧裂解時的溫度優選控制在350℃～500℃，這樣得到的生物黑炭中，其有機質的質量含量大于70％，且其他營養調理成分及微量元素也相當豐富，還充分利用了廢棄的生物質資源；所述土壤調理劑中，有機質的質量分數達到5％以上，優選在10％以上。

上述的土壤調理劑，優選的，所述生石灰的水分含量小于5％，所述硅鈣肥中的水分含量小于10％，所述生物黑炭中水分含量小于20％，所述硅礦物材料中水分含量小于5％。

上述的土壤調理劑，優選的，所述生石灰中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分別不超過3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述硅鈣肥中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分別不超過3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、250mg/kg；所述生物黑炭中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分別不超過3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述硅礦物材料中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分別不超過3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；