[发明专利]活性炭缓释锌肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性炭缓释锌肥及其制备方法。

背景技术

[0002] 锌是人体必需的微量元素之一，在人体生长发育过程中起着极其重要的作用，常被人们誉为“生命之花”和“智力之源”。科学家研究表明，锌参与了人体内80多种酶的代谢过程，尤其DNA和RNA聚合酶，它直接参与核酸蛋白质的合成，细胞的分化和增殖以及许多代谢，人体内还有一些酶需要锌的激活，而发挥其活性作用，因此，锌是人体生长发育、生殖遗传、免疫内分泌、神经、体液等重要生理过程中必不可少的物质，缺锌会对人体的各系统产生不利影响。成人每人每日锌的推荐摄入量为10 mg～15 mg，孕期及哺乳期妇女增加5 mg，儿童每人每日5-10 mg。全球范围内，由于锌摄入量不足导致的锌缺乏现象普遍存在。锌主要存在于动物性食品中，我国家庭中多以低锌植物性食物为主，这成为限制我国居民锌营养摄入的重要因素。因此，提高主要可食性农作物的锌含量，对于全民锌营养水平具有重大的实际意义。将微量元素肥料制备技术与先进的施肥技术相结合，进行农作物富锌的天然强化培植，不仅能大幅度提高农作物对外源锌的吸收与富集，提高作物中可食部分的锌含量，还可以把肥料中的无机锌转为有机锌，为人体补锌提供有效的途径。

锌是植物必须的微量营养元素，在植物生命活动中发挥着重要的生理功能。锌是植物体内多种酶的重要组成成分，参与植物生长素的合成，光合作用，物质代谢，生物膜稳定性维持等多种生理过程。农作物缺锌是一种常见的微量元素营养缺乏症状。土壤锌尤其是土壤有效锌的缺乏是全球范围内普遍存在的问题，这成为限制农作物锌含量的重要因素。缺锌的作物表现为：叶片失绿，节间缩短，簇生、小叶，植株矮小，生长受到抑制，这些缺锌症状导致作物产量降低和品质下降。对农作物施用锌肥，是预防和减缓作物缺锌症状的有效措施。合理的锌肥施用，能有效促进作物生长发育，提高结实率，增强作物的抗寒、抗病能力，提高作物产量和产品品质。

锌肥的施用可分为土壤施用和叶面施用两种。，叶面施肥所用锌肥必须为可溶性，肥效较短，施用时间和用量限制严格，施用不当很容易造成对植株的不利影响，而且易受各种环境气候因素影响，因此一般在其它施肥方式不允许的情况下和一些特定的情况下采用。土壤施用锌肥，可保证锌肥在作物生长时期内长时间的供应，另外其操作方便，施用方式多样，因此是作物补锌和农作物富锌培养的主要方式。

农作物补锌除了保证充足的土壤总锌外，土壤锌的有效性也是必须考虑的因素。总锌高的土壤，有效锌含量低也会导致作物缺锌现象的出现。土壤有效锌水平也是受到土壤pH、有机质含量、微生物活动、温度、湿度等多种因素的影响。土壤pH尤其是根际环境的pH对锌的有效锌的影响较大，酸性环境锌的有效性明显高于碱性环境，一般pH升高一个单位，锌的溶解度成百倍的下降。

活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。活性炭按原料来源可分为：木质活性炭、果壳活性炭、兽骨/血活性炭、矿物原料活性炭、合成树脂活性炭、橡胶/塑料活性炭、再生活性炭等。通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。活性炭按外观形态可分为：粉状、颗粒状、不规则颗粒状、圆柱形、球形和纤维状等。活性炭里发达的微小空隙形成巨大的比表面积及表面上的氧化络合基团，使其具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将有机化合物及部分无机化合物吸附而达到去除效果。活性炭被称为“万能吸附剂”，应用极其广泛，其用途几乎涉及所有的国民经济部门和人们日常生活，如水质净化、黄金提取、糖液脱色、药品针剂提炼、血液净化、空气净化、调理土壤性能，人体安全防护等。

活性炭在工业废水和城市饮用水中重金属离子的吸附净化方面有很好的效果，相关的研究很多。对于锌离子的吸附研究也有报道，研究发现，不用原料制备以及不用活化方式的活性炭，对锌离子的吸附能力不同；水合锌离子与微孔活性炭孔径较为接近，因此微孔活性炭对锌离子的吸附较之大孔径和中孔径活性炭有更好的吸附效果，并且一般情况下酸性条件更利于活性炭的吸附。在水溶液中加入EDTA等化学配体时，锌离子的吸附得到一定的增强，这可能是因为配体的加入一定程度上改变了活性炭表面性质。