技术领域：

本发明涉及纳米泥炭系列组合物及其产品，以及在以下方面的应用——农业、林业、 园艺花卉、果蔬经济作物的培育种植；石油、化工、冶金、机械制造等工业环保与防污 去污；海洋河流、水土的环保治理与降害改良；医疗、生活垃圾及有害物的处理与降解、 灭菌等方面。

背景技术：

目前，随着社会发展，科技进步，人民生活水平，社会经济水平不断提高，人们对 于关系到人类自身存在和发展的生存和生活环境的质量和可持续发展前景十分关注。不 仅对关系到人类基本生活衣食住行的农业、林业，而且对工业的环保、污染的治理、水 土防治改善等方面更是密切关注。

众所周知，泥炭是植物在地下沉积几千年的植物矿产资源，是一种多组成，多级分的 有机，无机天然复合物。在其有机物质中含有腐殖酸、碳水化合物，氨基酸和多种维生 素及生理活性物质；在无机物中含有硼、锰、铜、锌等多种微量元素。泥炭的众多优良 特性在许多方面有着其作为纯自然资源不可代替的作用。

在培植各种作物方面，是一种纯天然促进作物生长发育，提高产量和改善品质，缩短 生长期，抵御病虫害，增加肥力，绿色环保的机质。可广泛用于育苗、培植的各个领域。 在工业环保、防污去污方面，其天然纤维质地，具有极强的吸水保水性、吸油纳污性和 独特的复合酶及活性物质降解功能。天然无二次污染，而且能够自然分解。在海洋、河 流的油及化学污染、污水排放、污染治理与降解处理方面；在提高和改善土壤的养分、 地力、治理土壤沙化、盐碱化方面，效果更为明显。城市污水、垃圾的排放、有毒物质 的排放给环境带来了巨大压力和灾害，泥炭凭借其天然的高性能，其富含腐殖酸、碳水 化合物，氨基酸、化合物、活性物质能自然与各种污染物质，有毒元素产生各种化合反 应，自然分解，达到降解、环保的目的。在大自然里，一切有机物的新陈代谢最终都是 由微生物所影响决定，微生物作用主要可分为腐败和再生两大不同的方向，如果导致腐 败的细菌占了优势，系统就会溃烂腐败，如果是促进再生的细菌占了上风，则系统会趋 向再生。宝贵的泥炭资源在长期的特殊地质土壤条件下中所形成的微生物是对大自然无 害，在自然环境中容易强势生长，以改变系统环境中细菌群落的平衡，压抑腐败菌的繁 殖，促进系统向再生方向发展，最终抑制有害微生物包括各类病原菌的生长。而且其微 生物合成的抗生素通过争夺有害菌及病原菌增殖时所需要的物质(壳质)途径，抑制其 增殖，有效控制大肠杆菌和蛔虫卵及有害线虫的生成，破坏蚊卵蝇蛹孵化，减少引起传 染性疾病的发生。

泥炭富含的各种元素微生物及活性物质相互之间的共生增殖关系，形成了复杂而稳 定的微生态系统，从而发挥多种能效，应用于以上各个领域。在充分接触被处理物时， 即与所到之处的良性微生物结合，迅速占据主导地位，协同作用，共生互利，推动系统 快速发酵。发酵产生的抗氧化物质可清除腐败，抑制病原菌，改善有机物的分解途径， 抑制氨和硫化氢的释放量和氨类物质的产生；同时转化产生大量容易被动植物吸收的氨 基酸、有机酸、多糖类、各种维生素及活性酶等有益物质，有效地完成物质再生的过程。 这一原理，为综合利用泥炭资源提供了有力的技术支持和广泛的应用空间。

纳米技术研究的发展又为泥炭这些方面的应用提供了新的技术支持。纳米是指晶体 尺寸为纳米级(10-9)的超细材料。它的微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般为 100-102nm。以0.1至100纳米的尺度为研究对象的新技术，科学发现当金属或非金属 被制造成小于100纳米的物质时，与常规材料相比，其物理性质和化学性能都会发生很 大变化，如具有高强度、高韧性、高比热、高扩散率等新特征，具有相当高的化学活性， 在催化、敏感、响应等性能方面尤为突出。在各行各业有广泛的应用。如用于农业、食 品加工、发酵技术的纳米固化酶；用于分离物质组分的纳米膜技术；用于进一步激活元 素，提高效能，抗菌杀菌的纳米活性抑菌剂；用于农业、水土保护、消除污染的纳米催 化技术等。本发明采用纳米材料是指纳米氧化物、纳米TiO2、纳米Fe2O3、纳米碳酸钙 等。

纳米材料对于农业林业、园艺花卉、果蔬经济作物的培育种植；石油、化工、冶金、 机械制造等工业环保与防污去污；海洋河流，水土的环保治理与降害改良；医疗、生活 垃圾及有害物的处理与降解、灭菌等方面有其新奇独特的作用。以纳米TiO2为例，除了 具有纳米材料的特点外，还具有光催化性能，使得它在环境污染治理方面将扮演极其重 要的角色。表现在以下几个方面：

降解空气中的有害物。近年来，随着室内装潢涂料油漆用量的增加，室内空气污染 越来越受到人们的重视。调查表明，新装修的房间内空气中有机物浓度高于室外，甚至 高于工业区。目前已从空气中鉴定出几百种有机物质，其中有许多物质对人体有害，有 些是致癌物。对室内主要的气体污染物甲醛、甲笨等的研究结果表明，光催化剂可以很 好地降解这些物质，其中纳米TiO2的降解效率最好，将近达到100％。其降解机理是在 光照条件下将这些有害物质转化为二氧化碳、水和有机酸。纳米TiO2的光催化剂也可用 于石油、化工等产业的工业废气处理，改善厂区周围空气质量。

降解土壤及各种作物的有害有毒物质，尤其是降解农林有机磷农药。这种农药品种 占我国农药产量的80％，它的生产和使用会造成大量有毒废水。这一环保难题，使用纳 米TiO2来催化降解可以得到根本解决。

用纳米TiO2催化降解技术来处理治理废水或被污染的水体，具有节省资金、高效、 节能，最终能使有机物完全矿化、不存在二次污染等特点，显示出良好的应用前景。用 纳米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大颗粒TiO2的10倍以上，从而解决 大量生活垃圾给城市环境带来的压力。

在石油、化工、冶炼、机械等工业生产和环保，在石油、化学原料等物资开采运输 和生产使用过程中，有相当数量的石油、化学类物质废弃在地面、江湖和海洋水面，用 纳米TiO2可以降解除害，解决海洋的石油污染和化学污染的问题。

一般常用的杀菌剂Ag、Cu等能使细胞失去活性，但细菌被杀死后，可释放出致热和 有毒的组分如内毒素。内毒素是致命物质，可引起伤寒、霍乱等疾病。利用纳米TiO2的 光催化性能不仅能杀死环境中的细菌，而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物。在 医院的病房、手术室及生活空间细菌密集场所安放纳米TiO2光催化剂还具有除臭作用。

纳米TiO2由于其表面具有超亲水性和超亲油性，因此其表面具有自清洁效应，即其 表面具有防污、防雾、易洗、易干等特点。一旦这些表面被油污等污染，因其表面具有 超亲水性，污染不易在表面附着，附着的少量污物在外部风力、水淋冲力、自重等作用 下，也会自动从TiO2表面剥离下来，阳光中的紫外线足以维持TiO2的薄膜表面的亲水 特性，从而使其表面具有长期的自洁去污效应。这一特性的开发利用将改变人们对涂层 功能的认识，从而给涂层材料带来-次新的革命。今后将广泛应用于工业防护等。由于纳 米TiO2光催化剂具有良好的化学稳定性、成本低，已成为目前最引人注目的环境净化材 料，更重要的是能直接利用太阳光、太阳能、普通光源来净化环境。

发明内容：

本发明的目的，是提供一种将纳米材料技术与泥炭强强结合，相互作用，配以不同 配方和催化剂，而形成的多功能、多品种、多用途的天然环保系列产品。在诸如农业种 植、环境保护和环境治理等方面有机结合，对于农业种植技术和产品的绿色环保、高产 增收、发展现代化农业与保护自然环境的可持续发展；对于许多环保难题诸如大气污染、 污水处理、城市垃圾发挥显著的作用。

本发明的技术方案如下：

纳米泥炭系列组合物及其产品和应用，是利用纳米新型材料的高性能，和泥炭优良 的天然特性，以天然泥炭为载体，配以不同的辅料，使纳米材料与天然的活性物质在不 同的工艺、配方下，制成更为天然环保、功能强大、用途广泛的多品种的产品。按照不 同的用途及相应组分配比和工艺制成的产品应用于以下的各个领域：(1)纳米泥炭植物 培育营养机质；(2)纳米泥炭高效水土改良环保营养机质；(3)纳米泥炭防治污染环保 机质；(4)纳米泥炭垃圾降解天然活性机质。

所述的纳米新型材料是指纳米金属及非金属的化合物和氧化物；包括：纳米TiO2、 纳米Fe2O3、纳米碳酸钙、纳米氧化铁。

所述的泥炭是经过筛选，去除杂质泥沙石子的低位或高位泥炭，其有机质含量在50％ 以上，纤维含量在35％以上，含水量在15-35％。

应用于(1)纳米泥炭植物培育营养机质，是以泥炭为载体，配以纳米材料、活性菌体、 及植物必需的常量和微量元素，制成各种机质，广泛应用于农业、林业、蔬菜、花卉、 经济作物的育苗和培植，分为(A)育苗营养机质，(B)培植营养机质，具体为：

(A).纳米泥炭育苗营养机质：

配方如下：    原料名称                        重量百分比(％)

              纳米碳酸钙                          0.2

              纳米Fe2O3                          0.05

              泥炭                                90-95

              乳酸菌                              0.2

              有机、无机混合肥                    0.2

              蛋白粘合剂                          0.08

              碳酸钙                              0.25

              桎石                                0.25

              营养元素                            3-5

营养元素是指其中含尿素70％、磷3％、钾2％、钙7％、镁2％、硅15％、锌铜及其

它元素各0.05％；

(B).纳米泥炭培植营养机质：

配方如下：    原料名称                    重量百分比(％)

              纳米碳酸钙                        0.8

              泥炭                              55

              乳酸菌                            0.2

              有机、无机混合肥                  24

              蛋白粘合剂                        1

              碳酸钙                            4

              桎石                              3

              营养元素                          12

营养元素是指其中含氮8％、磷10％、钾6％、钙25％、镁12％、硅33％、锌、

铜等元素各0.05％。

纳米泥炭植物培育营养机质的制作工艺为：首先在超微粉碎机粉碎纳米碳酸钙，泥 炭经筛选后进行破碎，再将纳米钙酸钙和泥炭均匀搅拌，按配方混入其它原料，放入混炼 机中进行混炼，温度为50-90℃，时间为5-10分钟，得到含水率为15-20％的混合物，再 放入成型机中热成型，温度为100℃，成型后根据不同用途放入不同型号的模具，经电控 压力机或液压机进行压制成型，裹以薄纱网织物护膜外罩，防止吸水后松散，成品。

应用于纳米泥炭土壤高效改良营养机质，其配方为：

    原料名称                      重量百分比(％)

      纳米TiO2                        0.3

      泥炭                              47

      硫磺                              19

      聚乙烯乙醇                       0.6

      丙乙烯酰胺                       0.8

      碳酸钙                             4

      硼砂                               3

      添加剂                             5

      硝化纤维素                         1

      乳酸菌                           1.3

      石膏                              18

添加剂是指其中含尿素42％、Na4P2O7 0.7％、木糖醇12％、钙25％、镁8％、硅8％、 锌铜等元素各0.05％。

纳米泥炭系列组合物的应用于纳米泥炭土壤高效改良营养机质，其制作工艺如下：

将泥炭进行筛选、粉碎后，加入乳酸菌和纳米材料，进行混冻20分钟，(温度为60-100 度)，去水份后，再与其它材料用搅拌机混合，压制成颗粒或块粒状。大小在5-10毫米。

纳米泥炭系列组合物应用于纳米泥炭防治污染环保机质，其配方为：

       原料名称                    重量百分比(％)

       纳米TiO2                        1-1.5

       泥炭                               75

       丙乙烯酰胺                    1.5-1.6

       纳米碳酸钙                          4

       添加剂                             12

       虫胶粘合剂                          5

       乳酸菌                            1.5

添加剂是指其中含固体酸42％、0.7％、木糖醇12％、尿醛树脂25％；

其制作工艺为：将泥炭进行筛选、粉碎后，加入乳酸菌和纳米材料，进行混冻20分 钟，(温度为60-100度)，去水份后，再与其它材料用搅拌机混合，可以压制成颗粒或块 粒状(大小在5-10毫米)；也可以根据不同的需要制成粉状，溶解液剂等。

纳米泥炭系列组合物应用于纳米泥炭垃圾降解天然活性机质，是指由纳米可降解材 料，泥炭、乳酸菌、尿素、腐殖酸和菌类而配制混合而成，其配方为：

    原料名称                    重量百分比(％)

    纳米TiO2                       0.5-1.0

    泥炭                            85-90

    硝化纤维素                      8

      添加剂                        5

      乳酸菌                        1.0

添加剂是指其中含尿素42％、Na4P2O70.7％、木聚糖酶12％、哮母菌25％、沼泽菌8％、 活性谷胱甘酞8％、各0.05％；乳酸菌是指植物乳杆菌、乳链球菌、干酪乳杆菌；

其制作工艺为：将泥炭进行筛选、粉碎后，加入乳酸菌和纳米材料，进行混冻20分 钟，温度为60-100度，去水份后，再与其它材料用搅拌机混合，压制成颗粒或块粒状。 大小在5-10毫米。

纳米泥炭育苗营养机质：是指用于各种作物的播种育苗、扦插育苗、组培育苗的营养 机质等。可制成各种形状的育苗营养母粒、育苗盘、育苗板、钵、花盆等，用于蔬菜瓜 果、水稻小麦等作物、草坪、花卉、苗木等的育苗，只需浇水，不用施用肥料和农药， 最大限度地简化手工育苗操作，降低成本、提高工效、纯天然绿色，提前上市、增强地 力、改善土壤、提高产量及质量，尤其在干旱、盐碱、风沙地区的育苗生产有显著的经 济效益和生产效益。

纳米泥炭植物营养机质及应用，由纳米泥炭育苗营养机质制成的各种形状型号的机 质体块、钵吸水膨胀后，体积自然自动回弹1.5-3倍，其质地和纤维结构适于育苗根系生 长，所含有的丰富的有机质和营养元素确保育苗的高质快速。成苗后带机质一块栽入田 地中，不伤根、不缓苗，进一步地提高当地的地力和土壤活性。只需浇水，不用施肥、 施药、天然环保、节水节能、高效益低成本。培育的作物根系发达，茎杆粗壮、叶片肥 厚、颜色浓绿，无任何污染。

纳米泥炭土壤高效改良营养机质及应用，其成品可直接施用在需改良的土壤表面， 最好土壤表层经过翻动，也可以与水混合后喷施到土壤中。在土壤中与水和微生物发生 理化反应，所含物质不仅各有发挥改良土壤的作用，并能相互作用增强效果，在纳米可 降解和催化材料的作用下，泥炭中的有机质和活性物质能快速、有效的降低土壤的PH值 和有害盐分和毒素，对于板块土壤增加有机质和肥力活性物质。天然降解，无任何自身 的残留。对于由于地下水过分开采，海水倒灌引起的土壤盐碱化，板块结构以及土壤退 化，无地力；或是由于内陆地区的水土流失、沙化；或因为高蒸发量、干旱缺水而引起 的土壤退化等现象有显著效果。对于水土的保持、改良、农林牧业、生态林的建设，开 发大西北功效更为显著。

纳米泥炭防治污染环保机质。是指以纳米高分子可降解材料和具有亲水性、亲油脂 的纳米光催化材料(一种经表面活性剂表面包裹处理的纳米金属氧化物)，以及纳米抗菌 材料为添加剂，促进对于污染物的降解、催化、理化，同时有能更加激活泥炭及配料中 的有机物和活性物，在化合作用下，产生活性酶和酸和菌类，自然降解，而且泥炭中的 纤维毛细结构能够有效吸附各种工业油污、化学品污染、水污染物，起到吸收、降解、 杀菌、排污一体化的效果。

纳米泥炭垃圾降解天然活性机质及应用，将泥炭筛选后进行粉碎(用200目的粉碎 机)，将粉碎后的泥炭进行烘干，含水率在15-20％，与别的材料进行混动搅拌，通过挤压 成型后，压制为颗粒装(直径在5-10毫米)。在处理垃圾时，将其均匀撒入垃圾中，一般 用量为1000克/立方米。

本发明的积极效果是以建立在新原理、新型技术材料之上的。以纳米材料与天然的 泥炭相关配合，相互作用，使各自的材料物理性能、化学性能、生物性能都发生了更大 地改变、提升，使得所突现的一些优良性质能够广泛应用于许多领域。在泥炭的应用上 取得了材料学、系统学等系列的应用突破和实际可能，也为这些领域提供了一系列天然 的、高效的、绿色环保的系列产品，弥补了这些方面的不足，也使利用泥炭工业的技术 水平焕然一新，使泥炭类产品用途更广泛，性能更优良，附加值更大。

具体实施方式：

实施例1：在美国德克萨斯州达拉斯市市郊的蔬菜西红柿种植试验，试种植1000株， 其中500株采用本发明做对比。制作一种育苗营养盘、钵，用于培育西红柿。

其配方如下：  原料名称                   重量百分比(％)

              纳米碳酸钙                      5

              泥炭                            90

              蛋白粘合剂                      0.008

              碳酸钙                          0.8

              蛭石                            0.3

              尿素                            1.9

              乳酸菌                          1.992

首先将纳米碳酸钙超微粉碎后与已破碎后去水分的泥炭均匀混合，按配方加入其它 配料，混冻(5-10分钟，50-90度)，再放入成型机中热成型(100度)，成型后用压力机 压制成长50公分，宽30公分，厚2.5公分的育苗盘，盘中以3*3公分分格，中间有穴 眼。然后将育苗盘浇水直至饱和，育苗盘高度膨胀至4.5公分。将种子植入穴眼中，培土 即可。对比表明采用本发明的苗根系明显发达，叶面颜色深绿，茎杆粗壮。整个育苗过 程不用施肥，移栽时，整体移栽，不治根，不浮苗，提早成苗3-4天，蔬菜提早上市3-5 天。

实施例2：美国休斯顿石油化工厂及其周边的环境治理。制作海水防油污剂和化工污 染水土保持降解剂。

其配方如下：    原料名称                    重量百分比(％)

                纳米TiO2                        1.5

                泥炭                            75

                丙乙烯酰胺                      1.5

                纳米碳酸钙                      4

                添加剂                          12

                虫胶粘合剂                      5

                乳酸菌                          1.0

将制成的颗粒用纱袋包装，直接置于有油，化学物品易污染、排泄的地区：设备的 输油区，阀门区，排污井，储藏区，装输码头等。根据情况定期回收更换。回收的纱袋 可直接利用掩埋为地肥土。情况表明能自动有效吸收水中、表面的油污和化学物剂，并 同时降解。自重轻，搬运放置回收极为方便。或放置于一格篦笼内，处理厂子的排放污 水。定期更换笼内的纱袋。可再保证环保的前提下节省大量的资金投入。

实施例3：中国天津市大港区华北油田附近的一块农田，属于盐碱化较重的地区，制 作土壤高效改良营养机用以在此田地中小麦前改良土壤性能。

配方为：    原料名称                重量百分比(％)

            纳米TiO2                    0.5

            泥炭                        30

            硫磺                        30

        硼砂                    5

        聚乙稀乙醇            0.5

        蛭石                  0.5

        碳酸钙                 10

        乳酸菌                0.5

        聚丙稀酰胺              5

        尿醛树脂                5

        石膏                   13

将泥炭进行筛选、粉碎，加入乳酸菌和纳米材料进行混冻(20分钟，温度为60-100 度)，再与其它配料混合，然后用挤压机制成颗粒，直径为10毫米左右，按每亩3-5公斤 均匀播施。其土壤含盐量降低45％，PH值由8.7降为7.2，种植小麦比原先亩产提高40％。