本發明涉及土壤修復劑
技術領域:
,具體涉及一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑技術。
背景技術:
:鎘是已知重金屬污染土壤中最毒的重金屬元素之一,具有遷移性強、生物毒性大的特點,我國受鎘污染的農田面積已達20萬hm2,對土壤環境造成了極大的危害。不僅對農作物的生長有明顯的副作用,并且通過食物鏈富集最后到達人體內后,對人體的肝腎等器官有明顯的毒害作用。目前,我國的土壤鎘污染也不容樂觀,相關研究表明,我國每年通過農業灌溉、污泥垃圾農用、以及工業污水亂排而排放到環境中的鎘含量就高達2.2萬噸。花生是豆科草本植物、富含脂肪和蛋白質,具有很高的營養價值和經濟價值,中國不僅是世界上主要的花生產國,又是最大的花生出口國,作為主要的油料作物、經濟作物,花生在人們的日常生活中有著舉足輕重的地位。花生對土壤鎘有較強的富集作用,cd向花生根系和莖葉遷移的效率顯著高于ni、zn、pb和cr。花生是我國重要的油料作物和出口創匯作物,近年來,隨著國內外消費者對食品安全性的日益重視,花生cd污染問題逐漸顯現出來。中國花生出口不斷受到重金屬鎘超標的影響,致使我國出口創匯的能力受到了嚴重影響。重金屬污染物對生態環境、食品安全和人體健康構成嚴重威脅。因此,農田土壤重金屬污染己成為當前日益嚴重的環境問題,其污染來源和修復技術也一直是國內外研究的熱點和難點。技術實現要素:本發明所要解決的第一個技術問題是:針對現有技術存在的不足,提供一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑,不僅能有效鈍化重金屬鎘,降低土壤中的重金屬鎘含量,而且能改善土壤結構,提升土壤肥力,增強土壤活性。本發明所要解決的第二個技術問題是:針對現有技術存在的不足,提供一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑的施用方法。為解決上述第一個技術問題,本發明的技術方案是:一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑,所述修復劑包括a包和b包:所述a包為液態,包括以下重量份數的原料組份:可溶性腐植酸50~70份、尿素氮10~15份、水20~35份;所述b包為固態,包括以下重量份數的原料組份:有機肥30~50份、草木灰10~20份、糠醛渣5~10份、硫酸鉀5~8份、硼肥2~5份、蚯蚓糞5~10份、小麥和/或玉米秸稈10~20份、豆餅5~10份。作為一種優選的技術方案,所述a包包括以下重量份數的原料組份:可溶性腐植酸60份、尿素氮12份、水28份;所述b包包括以下重量份數的原料組份:有機肥42份、草木灰15份、糠醛渣8份、硫酸鉀6份、硼肥4份、蚯蚓糞7份、小麥和/或玉米秸稈15份、豆餅7份。作為一種優選的技術方案,所述可溶性腐植酸是含有羰基、羧基、醇羥基、甲氧基的高分子聚合物。作為進一步優選的技術方案,所述高分子聚合物中羰基、羧基、醇羥基、甲氧基占所述高分子聚合物中官能團總量的20~25%。作為一種優選的技術方案,所述有機肥是以牛羊糞與農作物秸稈為原料經發酵堆積而成的生物有機肥。本發明使用的可溶性腐殖酸是含有羰基、羧基、醇羥基、甲氧基等的高分子聚合物;所述高分子聚合物中羰基、羧基、醇羥基、甲氧基占官能團總量的20~25%。因而,增加了其活性官能團數量,更利于活性官能團與重金屬離子尤其是重金屬鎘結合,生成有機-重金屬絡合物沉淀,將土壤中活性高的可交換態轉變成活性低的有機物結合態或殘渣態,達到降低重金屬的生物毒性的目的。有機肥、草木灰、豆餅、秸稈和糠醛渣等,持續性地形成高分子有機物質,增加土壤有機質,提高土壤肥力,增加土壤中團聚體含量,改善土壤結構,可發揮長期肥效的功能。硼肥,可促進植株生長發育,提高莢果產量,改善作物品質。蚯蚓糞,可改善土壤結構,輸送土壤,增加土壤微生物的含量。a包的整體作用是,絡合降低土壤中重金屬鎘的含量。b包的整體作用是,持續性地形成高分子有機物質,對修復與穩定土壤重金屬起輔助作用;同時,具有改良土壤性狀、增加土壤各種營養成分,提高土壤肥力的作用。同時,本發明的a包和b包又能相互互補,共同協同來改善土壤性狀。為解決上述第二個技術問題,本發明的技術方案是:用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑的施用方法:將所述a包稀釋10~15倍均勻的噴灑到土壤中去,b包均勻撒施到土壤中去,然后使用旋耕機深翻一次土壤,使所述修復劑與土壤充分混合;然后3~5天內澆一次水。作為一種優選的技術方案,所述a包的用量為3l/1000m2,所述b包的用量為200kg/1000m2。由于采用了上述技術方案,本發明的有益效果是:本發明的用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑包括a包和b包:a包包括以下重量份數的原料組份:可溶性腐植酸50~70份、尿素氮10~15份、水20~35份;b包包括以下重量份數的原料組份:有機肥30~50份、草木灰10~20份、糠醛渣5~10份、硫酸鉀5~8份、硼肥2~5份、蚯蚓糞5~10份、小麥和/或玉米秸稈10~20份、豆餅5~10份。其中可溶性腐植酸具有最優化的分子結構以及多種活性功能團,可以與土壤中的有害重金屬鎘離子發生螯合、絡合、氧化還原等反應,生成有機-重金屬絡合物沉淀,將土壤中活性高的可交換態轉變成活性低的有機物及硫化物結合態或殘渣態,從而達到鈍化重金屬鎘,降低重金屬鎘的生物有效性的目的,進而減少花生對鎘的吸收與積累。同時,各種有機物質作用于土壤,提高土壤中團聚體含量,改善土壤結構,創造新鮮土壤有機質,提升土壤肥力,增強土壤活性,從而增加作物產量。具體實施方式下面結合具體的實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。實施例1一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑,所述修復劑包括a包和b包:所述a包為液態,包括以下重量份數的原料組份:可溶性腐植酸50份、尿素氮15份、水35份;所述b包為固態,包括以下重量份數的原料組份:有機肥40份、草木灰10份、糠醛渣5份、硫酸鉀6份、硼肥3份、蚯蚓糞10份、小麥秸稈20份、豆餅10份。實施例2一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑,所述修復劑包括a包和b包:所述a包為液態,包括以下重量份數的原料組份:可溶性腐植酸65份、尿素氮10份、水30份;所述b包為固態,包括以下重量份數的原料組份:有機肥50份、草木灰10份、糠醛渣5份、硫酸鉀7份、硼肥4份、蚯蚓糞6份、玉米秸稈18份、豆餅8份,所述高分子聚合物中羰基、羧基、醇羥基、甲氧基占所述高分子聚合物中官能團總量的25%。實施例3一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑,所述修復劑包括a包和b包:所述a包包括以下重量份數的原料組份:可溶性腐植酸60份、尿素氮12份、水28份;所述b包包括以下重量份數的原料組份:有機肥42份、草木灰15份、糠醛渣8份、硫酸鉀6份、硼肥4份、蚯蚓糞7份、小麥和玉米秸稈15份、豆餅7份。所述可溶性腐植酸是含有羰基、羧基、醇羥基、甲氧基的高分子聚合物,所述高分子聚合物中羰基、羧基、醇羥基、甲氧基占所述高分子聚合物中官能團總量的24.5%,所述有機肥是以牛羊糞與農作物秸稈為原料經發酵堆積而成的生物有機肥。實施例4一種用于花生農田重金屬鎘污染的修復劑,所述修復劑包括a包和b包:a包包括以下重量份數的原料組份:可溶性腐植酸70份、尿素氮10份、水20份;b包包括以下重量份數的原料組份:有機肥50份、草木灰10份、糠醛渣5份、硫酸鉀5份、硼肥2份、蚯蚓糞5份、玉米秸稈10份、豆餅10份,所述可溶性腐植酸是含有羰基、羧基、醇羥基、甲氧基的高分子聚合物,所述高分子聚合物中羰基、羧基、醇羥基、甲氧基占所述高分子聚合物中官能團總量的22%。實驗例1選取山東省濰坊市安丘市某受重金屬鎘污染的地塊,試驗面積300平米,土壤性狀ph值為7.3,土壤中鎘濃度0.50mg/kg。將實施例2的a包1l稀釋12倍均勻的噴灑到實驗地塊中的土壤中,b包50kg均勻撒施到地面,然后使用旋耕機深翻一次土壤,使所述修復劑與土壤充分混合;然后3天內澆一次水,然后種植花生,平時正常養護。實驗例2選取山東省煙臺市棲霞某受重金屬鎘污染的地塊,試驗面積600平米,土壤性狀ph值為7.1,土壤中鎘濃度0.62mg/kg。將實施例4的a包2l稀釋10倍均勻的噴灑到實驗地塊中的土壤中,b包100kg均勻撒施到地面,然后使用旋耕機深翻一次土壤,使所述修復劑與土壤充分混合;然后3天內澆一次水,然后種植花生,平時正常養護。對比實驗例1選用實驗例1的同樣土壤性狀的試驗地塊,不使用修復劑進行土壤修復,直接種植花生,平時正常養護。對比實驗例2選用實驗例1的同樣土壤性狀的試驗地塊,將實施例4的a包1l稀釋10倍均勻的噴灑到實驗地塊中的土壤中,然后使用旋耕機深翻一次土壤,使所述修復劑與土壤充分混合;然后3天內澆一次水,然后種植花生,平時正常養護。對比實驗例3選用實驗例1的同樣土壤性狀的試驗地塊,將實施例4的b包50kg均勻撒施到地面,然后使用旋耕機深翻一次土壤,使所述修復劑與土壤充分混合;然后3天內澆一次水,然后種植花生,平時正常養護。對比實驗例4選用實驗例1的同樣土壤性狀的試驗地塊,使用市面上銷售的農田重金屬修復劑(農田土壤多重金屬污染鈍化劑-新土地),將土壤修復劑50kg均勻撒施到地面,然后使用旋耕機深翻一次土壤,使所述修復劑與土壤充分混合;然后3天內澆一次水,然后種植花生,平時正常養護。將實驗例1-2、對比實驗例1-4的試驗地塊,在花生收獲時測定花生籽粒中重金屬鎘的含量變化情況見表1。表1項目花生中鎘含量(mg/kg)固化率(%)實驗例10.13971.57實驗例20.13572.39對比實驗例10.4890對比實驗例20.23751.53對比實驗例30.35826.79對比實驗例40.32733.13由表1可以看出,施用本發明的修復劑之后,試驗地塊花生收獲時,可以有效固定土壤中的重金屬鎘離子,較大幅度的降低花生對重金屬鎘的吸收,可使花生從土壤中吸收鎘的質量下降達70%以上,比施用正常市售重金屬修復劑修復效果明顯。將實驗例1-2、對比實驗例1-4的試驗地塊在花生收獲時測定試驗地塊土壤中土壤容重、有機質含量、重金屬鎘的含量以及ph值情況見表2。表2由表2可以看出,施用本發明的修復劑后,在花生收獲時,土壤有機質含量得到一定的提升,土壤容重也有所改善,相比其他修復劑,該發明的產品在改良土壤性狀上也有一定的作用。只施用a包或者b包時,都達不到同時施用a包和b包的花生籽粒鎘去除效果和土壤改良效果,證明他們相互之間確實存在相互協同的作用。當前第1頁12