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一种利用废弃秸秆在修复稻田重金属污染的方法

阅读:213发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种利用废弃秸秆在修复稻田重金属污染的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用废弃秸秆在修复 水 稻田重金属污染的方法,包括如下步骤:将含有秸秆的 农作物 废弃物晾干, 粉碎 ,在 磷酸 溶液中浸泡,过滤,干燥至恒重,在氮气保护下进行 碳 化,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;将预处理秸秆、粘土 研磨 ,过筛,在磷 酸溶液 中搅拌,过滤,洗涤,干燥,得到预处理秸秆b;氮气保护下,将预处理秸秆b、有机 硅 甜菜 碱 表面活性剂 、水搅拌均匀,加入 硫酸 亚 铁 溶液继续搅拌,搅拌状态下滴加磷酸钠溶液,继续搅拌,过滤,洗涤,加入 水溶性 胶黏剂搅拌, 造粒 , 焙烧 ,冷却得到复合处理剂;水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂施撒在 土壤 表面,接着进行旋耕,然后种植水稻。,下面是一种利用废弃秸秆在修复稻田重金属污染的方法专利的具体信息内容。

1.一种利用废弃秸秆在修复稻田重金属污染的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将含有秸秆的农作物废弃物晾干,粉碎,在浓度为15-22wt%的磷酸溶液中浸泡20-
40h,浸泡温度为60-80℃,过滤,干燥至恒重,在氮气保护下进行化,以2-4℃/min的速度升至200-400℃,保温10-15min,继续以14-18℃/min的速度升温至600-650℃,保温30-
40min,继续以4-6℃/min的速度升温至700-740℃,保温10-15min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
S2、将预处理秸秆、粘土研磨,过筛,在浓度为15-22wt%的磷酸溶液中搅拌,搅拌温度
300-400℃,过滤,洗涤,干燥,得到预处理秸秆b;
S3、氮气保护下,将预处理秸秆b、有机甜菜表面活性剂、水搅拌均匀,加入浓度为
4-4.6g/L硫酸溶液继续搅拌,搅拌状态下滴加浓度为4.5-5g/L磷酸钠溶液,继续搅拌,过滤,洗涤,加入水溶性胶黏剂搅拌,搅拌温度40-50℃,造粒,200-240℃焙烧1-2h,冷却得到复合处理剂;
S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂施撒在土壤表面,接着进行旋耕,然后种植水稻。
2.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S1中,含有秸秆的农作物废弃物包括:甘蔗渣、椰子壳、稻壳、麦壳中至少一种和水稻秸秆、小麦秸秆;粉碎至粒径为10-16mm。
3.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S2中,预处理秸秆、粘土的重量比为10:1-4。
4.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S2中,研磨时间为6-10min,研磨速度为10000-12000r/min,研磨压为0.12-0.18MPa,研磨后过80-120目筛。
5.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S2中,预处理秸秆b的孔容为0.4-0.48cm3/g。
6.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S3中,预处理秸秆b、有机硅甜菜碱表面活性剂、硫酸亚铁溶液、磷酸钠溶液、水溶性胶黏剂的质量比为50-100:1-5:30-40:30-40:1-4。
7.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S3中,所得复合处理剂的粒径为5-10mm,含水率≤5%,落粉率≤1%。
8.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S3中,水溶性胶黏剂为羧甲基纤维素、脲树脂、聚乙烯醇缩甲醛中至少一种。
9.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S4中,复合处理剂施撒量为90-110kg/亩。
10.根据权利要求1所述利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,其特征在于,S4中,旋耕深度为18-22cm。

说明书全文

一种利用废弃秸秆在修复稻田重金属污染的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及重金属污染修复技术领域,尤其涉及一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法。

背景技术

[0002] 随着近几十年我国工业化、城市化进程的快速发展,农田土壤重金属污染问题日益突出。我国土壤污染状况调查结果显示,2018年遭受金属不同程度污染土地3.8×107hm2,占全国总耕面积的32%,砷、铅、镉、汞等重金属是对动植物均有毒害作用的环境污染物,其在稻田土壤—水稻体系中具有很强的迁移性,这类重金属污染不仅影响着水稻产量,还容易在稻米中富集,严重影响稻米的卫生品质和营养品质,被人们食用后,对人体健康造成严重的潜在威胁。我国土壤环境总比不好,部分地区,土壤污染严峻,中国土壤的首要污染物为镉。近年来,随着社会飞速发展,水稻种植过程中重金属污染特别是镉的污染日益严重,已成为亟待解决的环境问题。
[0003] 稻田土壤重金属污染不仅对水稻产生毒害作用,降低水稻的产量和质量,而且可通过土壤-作物-食物的迁移方式被人体吸收进而危害人体健康,因此对重金属污染稻田土壤进行治理刻不容缓。

发明内容

[0004] 基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,操作简便,成本低廉,实现了农村废弃物资源化利用,并可实现在重金属污染土壤中种植水稻,达到边生产边修复的效果,同时能提高土壤肥
[0005] 一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0006] S1、将含有秸秆的农作物废弃物晾干,粉碎,在浓度为15-22wt%的磷酸溶液中浸泡20-40h,浸泡温度为60-80℃,过滤,干燥至恒重,在氮气保护下进行化,以2-4℃/min的速度升至200-400℃,保温10-15min,继续以14-18℃/min的速度升温至600-650℃,保温30-40min,继续以4-6℃/min的速度升温至700-740℃,保温10-15min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0007] S2、将预处理秸秆、粘土研磨,过筛,在浓度为15-22wt%的磷酸溶液中搅拌,搅拌温度300-400℃,过滤,洗涤,干燥,得到预处理秸秆b;
[0008] S3、氮气保护下,将预处理秸秆b、有机甜菜表面活性剂、水搅拌均匀,加入浓度为4-4.6g/L硫酸溶液继续搅拌,搅拌状态下滴加浓度为4.5-5g/L磷酸钠溶液,继续搅拌,过滤,洗涤,加入水溶性胶黏剂搅拌,搅拌温度40-50℃,造粒,200-240℃焙烧1-2h,冷却得到复合处理剂;
[0009] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂施撒在土壤表面,接着进行旋耕,然后种植水稻。
[0010] 优选地,S1中,粉碎至粒径为10-16mm。
[0011] 优选地,S1中,含有秸秆的农作物废弃物包括:甘蔗渣、椰子壳、稻壳、麦壳中至少一种和水稻秸秆、小麦秸秆。
[0012] 优选地,S2中,预处理秸秆、粘土的重量比为10:1-4。
[0013] 优选地,S2中,粘土为膨润土、凹凸棒石粘土、高岭土中至少一种。
[0014] 优选地,S2中,研磨时间为6-10min,研磨速度为10000-12000r/min,研磨压力为0.12-0.18MPa,研磨后过80-120目筛。
[0015] 优选地,S2中,预处理秸秆b的孔容为0.4-0.48cm3/g。
[0016] 优选地,S3中,预处理秸秆b、有机硅甜菜碱表面活性剂、硫酸亚铁溶液、磷酸钠溶液、水溶性胶黏剂的质量比为50-100:1-5:30-40:30-40:1-4。
[0017] 优选地,S3中,水溶性胶黏剂为羧甲基纤维素、脲树脂、聚乙烯醇缩甲醛中至少一种。
[0018] 优选地,S3中,所得复合处理剂的粒径为5-10mm,含水率≤5%,落粉率≤1%。
[0019] 优选地,S3中,水溶性胶黏剂为羧甲基纤维素、脲醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛中至少一种。
[0020] 优选地,S4中,复合处理剂施撒量为90-110kg/亩。
[0021] 优选地,S4中,旋耕深度为18-22cm。
[0022] 本发明技术效果如下:
[0023] (1)本发明实现了农村废弃物资源化利用,对含有重金属离子的土壤进行吸附后,不仅吸附牢固,而且能改善土壤理化性质,调节土壤pH,提高土壤肥力,能够促进水稻的生长与结实,实现在重金属污染土壤中种植水稻并达到边生产边修复的效果,本发明物料低廉、来源广泛,能够有效地降低了土壤修复成本,是一种绿色环保的重金属污染修复技术。
[0024] (2)本发明采用含有秸秆的农作物废弃物作为主要原料,与粘土复配可形成多级孔隙结构,然后与磷酸亚铁结合,磷酸亚铁充分接枝在多级孔隙的内部与表面,使所得复合处理剂的表面含有负电荷及丰富的含官能团,能牢固地吸附金属阳离子,而且亚铁离子析出极少,可避免产生二次污染,同时有机质含量很高,其丰富的多级孔隙结构有利于保持水稻田中的营养和水分,增加水稻的产量。
[0025] (3)本发明经过试验验证,在污染土壤的修复试验中,其对多种重金属离子具有极好的吸附效果,尤其是对镉、砷的吸附效率极高,本发明通过控制硫酸亚铁与磷酸钠的加入量,并在水溶性胶黏剂的配合下制粒并进行焙烧,获得的吸附材料相当于未成球并焙烧材料对镉吸附容量的至少2倍,土壤中有效态镉含量降低程度可达80%。

具体实施方式

[0026] 下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0027] 实施例1
[0028] 一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0029] S1、将50kg水稻秸秆、20kg小麦秸秆、30kg甘蔗渣晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为10mm,在浓度为22wt%的磷酸溶液中浸泡20h,浸泡温度为80℃,过滤,送入烘箱中在温度60℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,以4℃/min的速度升至200℃,保温15min,继续以14℃/min的速度升温至650℃,保温30min,继续以6℃/min的速度升温至700℃,保温
15min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0030] S2、将100kg预处理秸秆、4kg膨润土送入碾磨机中研磨6min,研磨速度为10000r/min,研磨压力为0.18MPa,过80目筛,在浓度为22wt%的磷酸溶液中搅拌20min,搅拌温度400℃,搅拌速度为200r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.40cm3/g的预处理秸秆b;
[0031] S3、氮气保护下,将50kg预处理秸秆b、5kg有机硅甜菜碱表面活性剂、200kg水搅拌均匀,加入40kg浓度为4g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌20min,搅拌状态下滴加30kg浓度为5g/L磷酸钠溶液,继续搅拌10min,过滤,洗涤,加入4kg聚乙烯醇缩甲醛搅拌5min,搅拌温度50℃,然后送入旋转式自动成球机中造粒成型,在温度200℃焙烧2h,降温,得到复合处理剂;
[0032] 所得复合处理剂的粒径为5mm,含水率为3.9%,落粉率为0.93%;
[0033] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按110kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为18cm,然后种植水稻。
[0034] 实施例2
[0035] 一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0036] S1、将30kg水稻秸秆、40kg小麦秸秆、15kg稻壳、15kg麦壳晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为16mm,在浓度为15wt%的磷酸溶液中浸泡40h,浸泡温度为60℃,过滤,送入烘箱中在温度70℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,以2℃/min的速度升至400℃,保温10min,继续以18℃/min的速度升温至600℃,保温40min,继续以4℃/min的速度升温至740℃,保温10min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0037] S2、将100kg预处理秸秆、5kg膨润土、5kg高岭土送入碾磨机中研磨10min,研磨速度为12000r/min,研磨压力为0.12MPa,过120目筛,在浓度为15wt%的磷酸溶液中搅拌30min,搅拌温度300℃,搅拌速度为400r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.42cm3/g的预处理秸秆b;
[0038] S3、氮气保护下,将100kg预处理秸秆b、1kg有机硅甜菜碱表面活性剂、300kg水搅拌均匀,加入30kg浓度为4.6g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌10min,搅拌状态下滴加40kg浓度为4.5g/L磷酸钠溶液,继续搅拌20min,过滤,洗涤,加入1kg羧甲基纤维素搅拌12min,搅拌温度40℃,然后送入旋转式自动成球机中造粒成型,在温度240℃焙烧1h,降温,得到复合处理剂;
[0039] 所得复合处理剂的粒径为10mm,含水率为4.9%,落粉率为0.80%;
[0040] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按90kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为22cm,然后种植水稻。
[0041] 实施例3
[0042] 一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0043] S1、将50kg水稻秸秆、30kg小麦秸秆、20kg椰子壳晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为12mm,在浓度为22wt%的磷酸溶液中浸泡25h,浸泡温度为75℃,过滤,送入烘箱中在温度63℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,以3.5℃/min的速度升至250℃,保温
14min,继续以15℃/min的速度升温至640℃,保温33min,继续以5.5℃/min的速度升温至
710℃,保温14min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0044] S2、将100kg预处理秸秆、15kg凹凸棒石粘土、5kg高岭土送入碾磨机中研磨9min,研磨速度为10500r/min,研磨压力为0.16MPa,过90目筛,在浓度为20wt%的磷酸溶液中搅拌22min,搅拌温度370℃,搅拌速度为250r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.43cm3/g的预处理秸秆b;
[0045] S3、氮气保护下,将80kg预处理秸秆b、2kg有机硅甜菜碱表面活性剂、280kg水搅拌均匀,加入33kg浓度为4.4g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌12min,搅拌状态下滴加37kg浓度为4.6g/L磷酸钠溶液,继续搅拌16min,过滤,洗涤,加入1kg羧甲基纤维素、1kg聚乙烯醇缩甲醛搅拌10min,搅拌温度42℃,然后送入旋转式自动成球机中造粒成型,在温度230℃焙烧
1.2h,降温,得到复合处理剂;
[0046] 所得复合处理剂的粒径为8mm,含水率为4.6%,落粉率为0.84%;
[0047] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按95kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为21cm,然后种植水稻。
[0048] 实施例4
[0049] 一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0050] S1、将35kg水稻秸秆、45kg小麦秸秆、15kg甘蔗渣、5kg麦壳晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为14mm,在浓度为15wt%的磷酸溶液中浸泡35h,浸泡温度为65℃,过滤,送入烘箱中在温度67℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,以2.5℃/min的速度升至350℃,保温12min,继续以17℃/min的速度升温至620℃,保温37min,继续以4.5℃/min的速度升温至730℃,保温12min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0051] S2、将100kg预处理秸秆、5kg膨润土、5kg凹凸棒石粘土、5kg高岭土送入碾磨机中研磨7min,研磨速度为11500r/min,研磨压力为0.14MPa,过110目筛,在浓度为18wt%的磷酸溶液中搅拌28min,搅拌温度330℃,搅拌速度为350r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.45cm3/g的预处理秸秆b;
[0052] S3、氮气保护下,将60kg预处理秸秆b、4kg有机硅甜菜碱表面活性剂、220kg水搅拌均匀,加入37kg浓度为4.2g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌18min,搅拌状态下滴加33kg浓度为4.8g/L磷酸钠溶液,继续搅拌14min,过滤,洗涤,加入1kg羧甲基纤维素、1kg脲醛树脂、1kg聚乙烯醇缩甲醛搅拌6min,搅拌温度48℃,然后送入旋转式自动成球机中造粒成型,在温度
210℃焙烧1.8h,降温,得到复合处理剂;
[0053] 所得复合处理剂的粒径为6mm,含水率为4.2%,落粉率为0.89%;
[0054] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按105kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为19cm,然后种植水稻。
[0055] 实施例5
[0056] 一种利用废弃秸秆在修复水稻田重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0057] S1、将40kg水稻秸秆、40kg小麦秸秆、10kg稻壳、10kg麦壳晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为13mm,在浓度为18wt%的磷酸溶液中浸泡30h,浸泡温度为70℃,过滤,送入烘箱中在温度65℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,以3℃/min的速度升至300℃,保温13min,继续以16℃/min的速度升温至630℃,保温35min,继续以5℃/min的速度升温至720℃,保温13min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0058] S2、将100kg预处理秸秆、10kg膨润土、5kg凹凸棒石粘土、10kg高岭土送入碾磨机中研磨8min,研磨速度为11000r/min,研磨压力为0.15MPa,过100目筛,在浓度为19wt%的磷酸溶液中搅拌25min,搅拌温度350℃,搅拌速度为300r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.48cm3/g的预处理秸秆b;
[0059] S3、氮气保护下,将70kg预处理秸秆b、3kg有机硅甜菜碱表面活性剂、250kg水搅拌均匀,加入35kg浓度为4.3g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌15min,搅拌状态下滴加35kg浓度为4.7g/L磷酸钠溶液,继续搅拌15min,过滤,洗涤,加入1.5kg羧甲基纤维素、1kg聚乙烯醇缩甲醛搅拌8min,搅拌温度45℃,然后送入旋转式自动成球机中造粒成型,在温度220℃焙烧
1.5h,降温,得到复合处理剂;
[0060] 所得复合处理剂的粒径为7mm,含水率为4.4%,落粉率为0.86%;
[0061] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按100kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为20cm,覆膜静置1个月,然后种植水稻。
[0062] 对比例1
[0063] 一种废弃秸秆修复重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0064] S1、将40kg水稻秸秆、40kg小麦秸秆、10kg稻壳、10kg麦壳晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为13mm,在浓度为18wt%的磷酸溶液中浸泡30h,浸泡温度为70℃,过滤,送入烘箱中在温度65℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,升温至720℃,保温13min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0065] S2、将100kg预处理秸秆、10kg膨润土、5kg凹凸棒石粘土、10kg高岭土送入碾磨机中研磨8min,研磨速度为11000r/min,研磨压力为0.15MPa,过100目筛,在浓度为19wt%的磷酸溶液中搅拌25min,搅拌温度350℃,搅拌速度为300r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.48cm3/g的预处理秸秆b;
[0066] S3、氮气保护下,将70kg预处理秸秆b、3kg有机硅甜菜碱表面活性剂、250kg水搅拌均匀,加入35kg浓度为4.3g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌15min,搅拌状态下滴加35kg浓度为4.7g/L磷酸钠溶液,继续搅拌15min,过滤,洗涤,加入1.5kg羧甲基纤维素、1kg聚乙烯醇缩甲醛搅拌8min,搅拌温度45℃,然后送入旋转式自动成球机中造粒成型,在温度220℃焙烧
1.5h,降温,得到复合处理剂;
[0067] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按100kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为20cm,覆膜静置1个月,然后种植水稻。
[0068] 对比例2
[0069] 一种废弃秸秆修复重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0070] S1、将40kg水稻秸秆、40kg小麦秸秆、10kg稻壳、10kg麦壳晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为13mm,在浓度为18wt%的磷酸溶液中浸泡30h,浸泡温度为70℃,过滤,送入烘箱中在温度65℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,以3℃/min的速度升至300℃,保温13min,继续以16℃/min的速度升温至630℃,保温35min,继续以5℃/min的速度升温至720℃,保温13min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0071] S2、将100kg预处理秸秆送入碾磨机中研磨8min,研磨速度为11000r/min,研磨压力为0.15MPa,过100目筛,在浓度为19wt%的磷酸溶液中搅拌25min,搅拌温度350℃,搅拌速度为300r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.48cm3/g的预处理秸秆b;
[0072] S3、氮气保护下,将70kg预处理秸秆b、3kg有机硅甜菜碱表面活性剂、250kg水搅拌均匀,加入35kg浓度为4.3g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌15min,搅拌状态下滴加35kg浓度为4.7g/L磷酸钠溶液,继续搅拌15min,过滤,洗涤,加入1.5kg羧甲基纤维素、1kg聚乙烯醇缩甲醛搅拌8min,搅拌温度45℃,然后送入旋转式自动成球机中造粒成型,在温度220℃焙烧
1.5h,降温,得到复合处理剂;
[0073] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按100kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为20cm,覆膜静置1个月,然后种植水稻。
[0074] 对比例3
[0075] 一种废弃秸秆修复重金属污染的方法,包括如下步骤:
[0076] S1、将40kg水稻秸秆、40kg小麦秸秆、10kg稻壳、10kg麦壳晾干,送入粉碎机中粉碎至粒径为13mm,在浓度为18wt%的磷酸溶液中浸泡30h,浸泡温度为70℃,过滤,送入烘箱中在温度65℃干燥至恒重,送入炭化炉中,在氮气保护下,以3℃/min的速度升至300℃,保温13min,继续以16℃/min的速度升温至630℃,保温35min,继续以5℃/min的速度升温至720℃,保温13min,自然冷却至室温,得到预处理秸秆a;
[0077] S2、将100kg预处理秸秆、10kg膨润土、5kg凹凸棒石粘土、10kg高岭土送入碾磨机中研磨8min,研磨速度为11000r/min,研磨压力为0.15MPa,过100目筛,在浓度为19wt%的磷酸溶液中搅拌25min,搅拌温度350℃,搅拌速度为300r/min,过滤,洗涤,干燥,得到孔容为0.48cm3/g的预处理秸秆b;
[0078] S3、氮气保护下,将70kg预处理秸秆b、3kg有机硅甜菜碱表面活性剂、250kg水搅拌均匀,加入35kg浓度为4.3g/L硫酸亚铁溶液继续搅拌15min,搅拌状态下滴加35kg浓度为4.7g/L磷酸钠溶液,继续搅拌15min,过滤,洗涤,得到复合处理剂;
[0079] S4、水稻种植前,对土地进行深松整地,再将复合处理剂按100kg/亩施撒在土壤表面,接着进行旋耕,旋耕深度为20cm,覆膜静置1个月,然后种植水稻。
[0080] 选用耐镉杂交粳稻品种—春优84作为试验作物;采用盆栽进行试验,选用20cm×50cm瓷质培养盆钵,内装有10kg过5目筛网的干水稻土;实验组土壤在装土前进行镉胁迫处理(1kg土壤加入相当于1mg镉的氯化镉溶液混匀),空白对照组不进行加镉处理;
[0081] 将实施例5和对比例1-3所得复合处理剂随氮磷复合肥施入土壤,其中复合处理剂施用量为0.416g/kg,氮元素施用量为0.15g/kg,五氧化二磷施用量为0.1g/kg,氧化钾施用量为0.15g/kg,混合均匀后覆膜静置;
[0082] 各组设置10个重复,共计50盆,随机区组排列;每盆插3蔸,每蔸3株,按常规方法进行管理;待稻谷成熟后收割、晒干、脱粒,同时按盆收获考种计产。
[0083] 5月13日对镉胁迫处理土壤进行处理(即施用各组复合处理剂和底肥),5月20日进行播种,6月14日移栽,10月9日收割。
[0084] 各组结果如下:
[0085]
[0086]
[0087] 对收割后的稻谷和土壤进行检测分析,其结果如下:
[0088]组别 稻谷中镉含量,mg/kg 土壤中镉含量,mg/kg 土壤pH值
实施例5 0.12 0.208 6.8
对比例1 0.20 0.316 6.7
对比例2 0.24 0.702 6.8
对比例3 0.22 0.746 7.0
空白对照组 0.08 0.010 6.3
[0089] 由上述结果可知:采用本发明方法对重金属污染的水稻田进行修复,不仅牢固吸附重金属(尤其是镉),土壤中有效态镉含量降低程度可达80%,修复效果显著,使土壤重金属指标符合《GB 15618-2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》的要求;而且能调节土壤pH,提高土壤肥力,尽可能地促进水稻的生长与结实,所得稻谷中重金属含量符合《GB 2762-2017食品安全国家标准食品中污染物限量》的要求。
[0090] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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