[发明专利]一种可降解土壤改良剂

说明书

技术领域

本发明属于土壤改良剂领域，涉及一种可降解的土壤改良剂，用于改良重金属离子污染的土壤，主要由对人体无害的纳米级金属颗粒和一种可降解的高分子乳液构成。

背景技术

土地资源是经济社会可持续发展的重要基础。实施有效的土地开发整理是贯彻十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地的基本国策，是创建可持续农业生产模式的重要途径。近年来，随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，重金属在土壤中过量累积，引起的污染日益严重。土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如镉、铅、汞、铬、砷，以及由一定毒性的元素如铜、锌、镍。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解，将大大导致土壤退化，农作物产量和质量下降，并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响，使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物，毒害食物链生物，最终在人体内积累，危害人类健康。

目前治理土壤重金属污染理论上可采用物理措施、化学措施、生物措施和农业措施，包括换土、翻土、种植具有富集特定重金属的作物或食用菌、施用土壤改良剂、增施有机肥等，但是这些方法要不是成本高技术复杂，要不就是治理周期长效果不明显，可行性并不高。

发明内容

本发明采用将纳米铁粉或其他对人体无害的纳米级金属颗粒加入到一种可降解的高分子乳液中，该乳液由脂肪族聚碳酸酯、脂肪族聚酯以及环保溶剂和乳化剂构成，其中的固体含量为10—50%。在土壤中施用后，利用其中的纳米铁粉或其他对人体无害的纳米级金属颗粒改变重金属在土壤中的存在状态，使其由活化态转为稳定态。当纳米铁粉或其他对人体无害的纳米级金属颗粒加入到土壤中, 可通过与污染物进行吸附、氧化还原反应减轻或去除污染物毒性，增加土壤中金属离子的吸附、与重金属离子形成沉淀，从而降低金属离子的迁移转化特性。纳米级金属颗粒由于具有巨大微界面, 对土壤中的污染重金属离子具有极强的吸附作用, 这种强吸附作用对降低污染土壤中重金属离子的迁移、转化及其生物有效性将发挥十分重要的作用。本专利中的土壤改良剂，如将所需土壤先深耕60cm以上，再施用效果更佳。另外，铁离子或其他对人体无害的颗粒本身是人体必需的一种金属元素，因此在施用后不会产生对人体有害的物质。本项目中的土壤改良剂还可通过喷洒在有重金属含量超标的污水中，进行污水处理。

具体实施方式

 实施例1：首先配制高分子乳液，将1kg二氧化碳共聚物用聚碳酸二甲酯溶解，配制成30%的溶液，同时加入0.05kg司盘80进行乳化。然后，再取0.1kg聚乙烯醇配制成30%的水溶液。将两种溶液使用匀浆机高速搅拌，速度5000 r/min，十分钟后取出。然后加入100纳米等级的铁粉0.1g，将该乳液喷洒在重金属含量超标的土壤试样上，通过观察，一周后再测量土壤中的重金属离子含量，结果降低50%。

实施例2：配制高分子乳液，将1kg二氧化碳共聚物用聚碳酸二甲酯溶解，配制成30%的溶液，同时加入0.05kg司盘80进行乳化。然后，再取0.1kg聚乙烯醇配制成30%的水溶液。将两种溶液使用匀浆机高速搅拌，速度5000 r/min，十分钟后取出。然后加入100纳米等级的铁粉0.2g，将该乳液喷洒在重金属含量超标的土壤试样上，通过观察，一周后再测量土壤中的重金属离子含量，结果降低80%。

实施例3：首先配制高分子乳液，将1kg二氧化碳共聚物用聚碳酸二甲酯溶解，配制成50%的溶液，同时加入0.05kg司盘80进行乳化。然后，再取0.1kg聚乙烯醇配制成30%的水溶液。将两种溶液使用匀浆机高速搅拌，速度5000 r/min，十分钟后取出。然后加入40纳米等级的铁粉0.1g，将该乳液喷洒在重金属含量超标的土壤试样上，通过观察，一周后再测量土壤中的重金属离子含量，结果降低70%。