[發明專利]一種土壤改良劑及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202010329066.0
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111393215A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 李曉峰;趙國慶;張國柱;谷小兵;吳靜;白玉勇;荊亞超;張鈞泰
• 申請（專利權）人: 大唐環境產業集團股份有限公司;清華大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/80;C05G5/12;A01C21/00
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發明提供一種土壤改良劑，主要由以下重量份數的組分組成：70?120份含納米零價鐵的二水硫酸鈣、5?11份有機促進劑、1?5份無機促進劑、0.1?1份有機肥和0.1?1份無機肥。本發明還提供一種土壤改良劑的制備方法，包括以下步驟：S1：將脫硫石膏加入到硫酸亞鐵溶液中，混合后加入NaBH4溶液，獲得含有納米零價鐵的二水硫酸鈣；S2:將含有納米零價鐵的二水硫酸鈣與有機促進劑、無機促進劑、有機肥和無機肥混合均勻后造粒，制得土壤改良劑。本發明提供的土壤改良劑，可同時治理土壤的鹽堿化和重金屬污染，解決了目前土壤處理方法難以有效去除重金屬污染物，降低堿化度的問題。

技術領域

本發明涉及土壤改良領域，尤其是涉及一種土壤改良劑及其制備方法和用途。

背景技術

堿化土壤是指土壤膠體吸附較多的交換性鈉，呈強堿性反應的土壤。我國存在大量的堿化土壤，嚴重制約農作物的生長，部分鹽堿地甚至寸草不生。堿化土壤有三高三低的特性：高鹽、高鈉、高PH；低滲、低肥、低鈣。

堿化后的土壤，存在下列危害：一是使土壤養分的有效性降低。土壤中磷的有效性明顯受酸堿性的影響，在pH值超過7.5時，磷酸和鈣或鐵、鋁形成遲效態，使有效性降低。鈣、鎂和鉀在酸性土壤中易代換也易淋失。鈣、鎂在強堿性土壤中溶解度低，有效性降低。硼、錳、銅等微量元素，在堿性土壤中有效性大大降低。二是不利土壤的良性發育，破壞土壤結構。強堿性土壤中氫和鈉較多，而鈣缺少，難以形成良好的土壤結構，不利于作物生長。三是不利土壤微生物的活動。土壤微生物一般最適宜的pH值是6.5～7.5之間的中性范圍。過堿則嚴重地抑制土壤微生物的活動，從而影響氮素及其他養分的轉化和供應。四是不利作物的生長發育。一般作物在中性或近中性土壤生長最適宜。五是易產生各種有毒害的物質。堿性土壤中可溶鹽分達一定數量后，會直接影響作物的發芽和正常生長。含碳酸鈉較多的堿化土壤，對作物更有毒害作用。

與此同時，部分堿化土壤的重金屬污染問題也十分嚴重，是由自然原因或人為原因形成的，污染元素包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等。為了治理重金屬堿化土壤的復合污染問題，急需開發高效廉價的土壤改良劑，并投入到實際應用中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種土壤改良劑及其制備方法，用于治理重金屬污染或堿化的土壤，解決目前土壤處理方法難以有效去除重金屬污染物，降低堿化度的問題。

本發明提供一種土壤改良劑，主要由以下重量份數的組分組成：

70-120份含納米零價鐵的二水硫酸鈣、5-11份有機促進劑、1-5份無機促進劑、0.1-1份有機肥和0.1-1份無機肥；

其中，所述有機促進劑為秸稈、糠醛渣、生物質焦或活性炭中的一種或多種；

所述無機促進劑為風化煤、粉煤灰、貝殼粉或膨化土中的一種或多種；

所述有機肥為動物糞便、微生物肥或污泥中的一種或多種；

所述無機肥為尿素、無機鉀肥或無機磷肥中的一種或多種。

納米零價鐵能用于處理被污染的地下水及土壤。其具有較強的電負性和還原性，能夠與多種污染物，如氯代苯類、重金屬類等發生反應，能達到去除污染物的目的。由于納米零價鐵具有獨特的納米微粒結構，使其具備了比表面積大，活性強等特點，在與以上污染物相互作用過程中具有更快的反應速率，處理效果遠遠優于普通零價鐵粉，具有很好的市場前景。納米零價鐵的標準電極電勢(E0(Fe/Fe)＝-0.44V)較低，是一種活潑金屬，具有還原性，可降低重金屬的活性，鐵元素用于治理土壤，效果同樣突出。二水硫酸鈣(CaSO₄·2H₂O)，呈酸性，可用于降低土壤的pH；其可提供大量的鈣離子，能置換出土壤中的鈉離子(和鎂離子)，使鈉質親水膠體變為鈣質疏水膠體，從而改善土壤結構和通透性，起到了脫鹽和抑制返鹽的作用。