一種用于汞污染土壤的復合肥及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于汞污染土壤的復合肥及其制備方法和應用，屬于污染土壤修 復的技術領域。
【背景技術】
[0002] 自上世紀60年代初，由甲基汞污染引起的水俁病給人類帶來的災害，在世界范圍 內引起了人們對汞污染的重視，汞污染的研究日益增多。起初僅注重于對水體汞的研究，而 土壤中汞的行為雖有研究，但工作較少。近年來，由于發(fā)現偏遠湖泊中魚的汞含量升高是由 大氣汞經長距離傳輸和沉降造成的，大氣汞及汞的生物地球化學循環(huán)研究才逐漸成為汞污 染研究的熱點之一。大氣汞可以通過干濕沉降進入土壤，土壤中的汞經復雜的物理、化學反 應，大部分以各種形態(tài)滯留于土壤中，部分被植物吸收，一小部分在一定條件下以氣態(tài)汞的 形式釋放到大氣中，可見土壤既是汞的匯，又是汞的源。它在汞的生物地球化學循環(huán)中起重 要作用。因此，土壤汞污染研究近些年來備受關注，在許多方面取得進展。
[0003] 汞（Hg)的生物毒性較顯著，其重金屬離子在質量濃度為0. 01-0. 001mg/L時就會 產生毒性。土壤中的汞按化學形態(tài)可分為金屬汞、無機結合態(tài)汞和有機結合態(tài)汞。無機汞 進入人體后轉化為二價汞鹽。破壞細胞正常代謝，影響人體機能；土壤中的有機汞不僅不能 通過微生物降解或降低其毒性，反而會通過甲基化作用轉化為毒性更大的甲基汞，對生物 造成更大的傷害。
[0004]中國專利文獻CN104560057A公開了一種土壤重金屬鈍化劑及其用途，該鈍化劑 包括如下組分：20-35重量份的腐殖酸，30-50重量份的巰基化合物，10-30重量份的磷酸 鈣，3-10重量份的殼聚糖。然而，將上述鈍化劑施用于汞污染土壤后，修復效果并不理想，農 作物中汞含量仍然較高，并且需要一次性大量施用，運輸成本和施用成本均較高，農民不易 接受，難以大面積推廣。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于現有技術中的土壤改良劑施用于汞污染土壤后， 修復效果并不理想，農作物中汞含量仍然較高，從而提出一種對土壤修復效果好且能有效 降低農作物中汞含量的用于汞污染土壤的復合肥。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為：
[0007] -種用于汞污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0008] 氮肥，10-60重量份；
[0009] 磷肥，10-60重量份；
[0010] 鉀肥，10-60重量份；
[0011] 農用硝酸稀土，〇? 5-2重量份；
[0012] 催化劑廢劑，2-10重量份；
[0013] 硫代硫酸鹽，10-40重量份；
[0014] 腐殖酸礦粉，25-55重量份；
[0015] 海泡石，15-25重量份；
[0016] 草木灰，3-11重量份；
[0017] 高嶺土，0? 5-1. 1 重量份；
[0018] 沸石，0? 3-1. 2重量份。
[0019] 所述采用如下方法制備：
[0020] 所述催化劑廢劑為以氧化鋁為載體的合成甲醇催化劑廢劑。
[0021] 所述催化劑廢劑的活性組分為氧化銅和氧化鋅。
[0022] 所述硫代硫酸鹽為硫代硫酸鉀、硫代硫酸鈉、硫代硫酸鎂、硫代硫酸鈣和硫代硫酸 銨中的一種或幾種的混合物。
[0023] 所述氮肥為尿素、碳酸銨、硫酸銨、氯化銨、硝酸鈣和硝酸銨中的一種或幾種的混 合物，所述磷肥為磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣、重過磷酸鈣和鈣鎂磷肥中的一種或幾種 的混合物，所述鉀肥為氯化鉀、硫酸鉀、硅酸鉀和硝酸鉀中的一種或幾種的混合物。
[0024] 所述催化劑廢劑的粒徑小于或等于10nm，所述腐殖酸礦粉的粒徑為110-140目， 所述海泡石的粒徑為110-140目，所述草木灰的粒徑為110-140目，所述高嶺土的粒徑為 110-140目，所述沸石的粒徑為110-140目。
[0025] 還添加有生石灰、膨潤土、羥基磷灰石中的至少一種以及有機肥；
[0026] 所述有機肥中，以烘干基計的有機質質量分數多40% ;以烘干基計的氮、五氧化 二磷和氧化鉀總養(yǎng)分的質量分數多4. 0% ;鮮樣的水分的質量分數< 30%，酸堿度pH值為 5. 5-8. 5〇
[0027] 所述的用于汞污染土壤的復合肥的制備方法，其步驟如下：
[0028] 按照上述重量份取各種原料組分并混合均勻，經擠壓造粒即得所述復合改良劑。
[0029] 所述的用于汞污染土壤的復合肥在汞污染土壤修復中的應用。
[0030] 所述的用于汞污染土壤的復合肥的施用方法，其步驟如下：
[0031] 向汞污染的土壤中加入所述的用于汞污染土壤的復合肥，添加量為10_200kg/ hm2,平衡改良土壤時間為7-14天。
[0032] 本發(fā)明的上述技術方案相比現有技術具有以下優(yōu)點：
[0033] (1)本發(fā)明所述的用于汞污染土壤的復合肥，包括氮磷鉀營養(yǎng)組分以及適合配比 的農用硝酸稀土、催化劑廢劑、硫代硫酸鹽、腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土和沸石組 分，將其施用于汞污染土壤后，在上述各組分的協(xié)同作用下，實現在將土壤中汞進行有效鈍 化和固定的同時對受污染土壤進行有效修復，從而一方面使得土壤中的汞活性顯著降低， 有利于降低農作物對汞的吸收，進而使得農作物中汞含量顯著降低，另一方面含有的氮磷 鉀營養(yǎng)組分和草木灰等又能為土壤提供營養(yǎng)以改善土壤肥力，持續(xù)強化對受污染土壤的修 復效果，此外，農用硝酸稀土中的稀土組分本身對汞具有拮抗作用，進一步有利于降低農作 物對汞的吸收，本發(fā)明所述的復合改良劑具有較好的穩(wěn)定性和環(huán)境友好性，不會產生二次 污染，成本低廉，易于大面積推廣，當施用于汞污染土壤時，施用量僅為10_200kg/hm2,就能 顯著降低農作物中汞含量，使其達到國家食用安全標準，達到治理目標。
[0034] (2)本發(fā)明所述的用于汞污染土壤的復合肥，還添加有生石灰、膨潤土、羥基磷灰 石和有機肥，通過生石灰、膨潤土、羥基磷灰石中的無機組分固定污染土壤中的汞，并結合 有機肥來改善土壤的肥力，從而在提高對土壤中汞固定作用的同時強化對受污染土壤的修 復作用。
【具體實施方式】
[0035] 以下實施例中以1重量份代表Ig。
[0036] 實施例1
[0037] 本實施例提供一種用于汞污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0038] 尿素，10重量份；
[0039] 磷酸一銨，60重量份；
[0040] 氯化鉀，10重量份；
[0041] 農用硝酸稀土，2重量份；
[0042] 合成甲醇催化劑廢劑，2重量份；
[0043] 硫代硫酸鉀，40重量份；
[0044] 腐殖酸礦粉，55重量份；
[0045] 海泡石，15重量份；
[0046] 草木灰，11重量份；
[0047] 高嶺土，0.5重量份；
[0048] 沸石，L2重量份。
[0049] 所述的農用硝酸稀土的粒徑為10目，所述合成甲醇催化劑廢劑的粒徑為10nm，所 述腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土和沸石的粒徑均為110目。
[0050] 進一步，提供所述的用于汞污染土壤的復合肥的制備方法，具體為：
[0051] 按照上述重量份取各種原料組分并混合均勻，經擠壓造粒即得所述復合改良劑。
[0052] 實施例2
[0053] 本實施例提供一種用于汞污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0054] 碳酸銨，60重量份；
[0055] 磷酸二銨，10重量份；
[0056] 硫酸鉀，60重量份；
[0057] 農用硝酸稀土，0? 5重量份；
[0058] 合成甲醇催化劑廢劑，10重量份；
[0059] 硫代硫酸鈉，10重量份；
[0060] 腐殖酸礦粉，25重量份；
[0061] 海泡石，25重量份；
[0062] 草木灰，3重量份；
[0063] 高嶺土，I. 1重量份；
[0064] 沸石，0.3重量份；
[0065] 生石灰，10重量份；
[0066] 膨潤土，15重量份；
[0067] 羥基磷灰石，10重量份；
[0068] 有機肥，20重量份。
[0069] 所述的農用硝酸稀土的粒徑為10目，所述合成甲醇催化劑廢劑的粒徑為9nm，所 述腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土和沸石的粒徑均為140目。
[0070] 所述生石灰、膨潤土、羥基磷灰石的粒徑均為10目。
[0071] 所述有機肥中，以烘干基計的有機質質量分數為40% ;以烘干基計的氮、五氧化 二磷和氧化鉀總養(yǎng)分的質量分數為4. 0% ;鮮樣的水分的質量分數為30%，酸堿度pH值為 5. 5〇
[0072] 進一步，提供所述的用于汞污染土壤的復合肥的制備方法，具體為：
[0073] 按照上述重量份取各種原料組分并混合均勻，經擠壓造粒即得所述復合改良劑。
[0074] 實施例3
[0075] 本實施例提供一種用于汞污染土壤的復合肥，其原料組成包括：
[0076] 硫酸銨，40重量份；
[0077] 過磷酸鈣，35重量份；
[0078] 硅酸鉀，50重量份；
[0079] 農用硝酸稀土，1. 5重量份；
[0080] 合成甲醇催化劑廢劑，5重量份；
[0081] 硫代硫酸鎂，30重量份；
[0082] 腐殖酸礦粉，40重量份；
[0083] 海泡石，17重量份；
[0084] 草木灰，8重量份；
[0085] 高嶺土，0.9重量份；
[0086] 沸石，0.8重量份；
[0087] 膨潤土，10重量份；
[0088] 有機肥，20重量份。
[0089] 所述的農用硝酸稀土的粒徑為10目，所述合成甲醇催化劑廢劑的粒徑為8nm，所 述腐殖酸礦粉、海泡石、草木灰、高嶺土、沸石和膨潤土的粒徑均為140目。
[0090] 所述有機肥中，以烘干基計的有機質質量分數為55% ;以烘干基計的氮、五氧化 二磷和氧化鉀總養(yǎng)分的質量分數為8. 0% ;鮮樣的水分的質量分數為18%，酸堿度pH