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土壤改良剂及其进行土壤改良的方法.pdf

花匠小妙招
2024-11-21 10:14

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010341846.7 (22)申请日 2020.04.27 (71)申请人云南省烟草公司红河州公司地址 652300 云南省红河哈尼族彝族自治州弥勒市温泉路 (72)发明人付亚丽高松黄坤 (74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 代理人汤东凤 (51)Int.Cl. C09K 17/40(2006.01) A01B 79/00(2006.01) C09K 101/00(2006.01) (54)发明名称一种土壤改良剂及其进行土。

2、壤改良的方法 (57)摘要本发明提供了一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土20-30份、聚丙烯酰胺5-8份、聚乙烯醇4-6份、腐殖酸基质50-70份、复合微生物菌剂3-5份、羟丙基甲基纤维素5-10份、十二烷基硫酸钠4-8份。本发明以硅藻土为基质制备硅藻土基多孔陶瓷颗粒，可降低有机污染物的生态毒性，达到固定污染物的目的，同时，会导致水相溶液中有机污染物浓度的降低，抑制微生物对有机污染物的降解；本发明以泥炭、褐煤和风化煤为基质，通过复合微生物菌剂中的细菌或霉菌对腐殖酸基质进行分解缓慢释放腐殖酸，可以固定土壤中的重金属离子，吸附和。

3、促进降解农药、多环芳烃等有机物，减少重金属在植物体中的富集和毒害作用，减轻土壤污染状况。权利要求书1页说明书6页 CN 111454727 A 2020.07.28 CN 111454727 A 1.一种土壤改良剂，其特征在于，包括以下重量份原料：硅藻土20-30份、聚丙烯酰胺5- 8份、聚乙烯醇4-6份、腐殖酸基质50-70份、复合微生物菌剂3-5份、羟丙基甲基纤维素5-10 份、十二烷基硫酸钠4-8份。 2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，包括以下重量份原料：硅藻土26份、聚丙烯酰胺6份、聚乙烯醇5份、腐殖酸基质65份、复合微生物菌。

4、剂4份、羟丙基甲基纤维素8 份、十二烷基硫酸钠5份。 3.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述腐殖酸基质为泥炭、褐煤和风化煤的一种或几种混合。 4.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂为芽孢杆菌、微杆菌、恶臭假单胞菌、曲霉、根霉菌的一种或几种混合。 5.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤： (1)将腐殖酸基质粉碎后用浓度为2-10wt硝酸溶液预处理，然后与复合菌剂混合，得到组分A； (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚乙烯醇均匀混合得到干粉料，向干粉料中加入占干粉料总质量60-80的水搅拌混。

5、合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于50-70干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于900-1100煅烧0.5-1h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到所述土壤改良剂。 6.根据权利要求4所述的土壤改良剂，其特征在于，所述步骤(1)中硝酸预处理中加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的20-30，预处理方式为搅拌混合后常温放置1-2d。 7.根据权利要求4所述的土壤改良剂，其特征在于，所述步骤(2)中陶瓷胚料于1050 煅烧1h。 8.一种应用权利要求1-7任。

6、一项所述的土壤改良剂进行土壤改良的方法，其特征在于，所述土壤改良剂以基肥的形式施入土壤中，每亩土壤中施加20-50公斤的土壤改良剂。权利要求书 1/1 页 2 CN 111454727 A 2 一种土壤改良剂及其进行土壤改良的方法技术领域 0001 本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种土壤改良剂及其进行土壤改良的方法。背景技术 0002 随着经济的快速发展，工业和农业活动频繁，大量有机化学物质和重金属积聚在土壤中。这些污染物通常具有 “三致” 效应，对人类健康和生态环境产生危害，因此，对污染土壤的治理成为当前面临的重要环境问题。微生物降解是有机污染物去除的。

7、重要途径.然而，生物降解速率通常受污染物低生物可利用性的限制。土壤的酸化会增强重金属的迁移性，增大重金属向植物中富集的风险。目前治理土壤重金属污染的策略有两种：一是通过吸附、离子交换等去除重金属；二是改变重金属在土壤中的存在形态，使其钝化，以降低其在环境中的迁移和生物有效性。 0003 腐植酸是一种天然有机高分子混合物，广泛存在于自然界中，其中低阶煤矿物如褐煤、风化煤中含有丰富的腐植酸。腐植酸可以固定土壤中的重金属离子，吸附和促进降解农药、多环芳烃等有机物。因此，腐殖酸可以作为土壤改良剂使用，但是直接添加腐殖酸一方面需要先将腐殖酸从褐煤、风化。

8、煤中进行提取，提高了土壤改良剂的生产成本，另一方面直接添加腐殖酸虽然短时间内可以有良好的土壤改良效果，但是随着水土流失，腐殖酸含量下降，改良剂易失去固定金属离子和吸附和促进农药降解的作用。 0004 硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO2为主，可用SiO2nH2O表示，矿物成分为蛋白石及其变种。将硅藻土混合在土壤中能起到保湿、疏松土质、延长药效肥效时间，助长农作物生长效果。但是现有技术仅仅将硅藻土简单的与土壤混合，利用其自身特性。

9、对土壤进行改良，起到的效果有限。 0005 公开号为CN105542781B的专利公开了一种重金属污染土壤改良剂及其制作方法，其中，重金属污染土壤改良剂包括以下重量份数的组分：云耳菌渣45-55份、草木灰25-35 份、蚕沙15-25份、生石灰20-30份、麦饭石20-30份、壳聚糖5-10份、气相二氧化硅5-8份、糖厂滤泥200-250份、黄腐酸钾5-7份、骨粉3-5份和水80-100份。其通过麦饭石多孔性海绵状特殊结构对汞、铅、镉、砷等重金属进行吸附，通过壳聚糖吸附土壤中的锌、钙、汞和铀，通过黄腐酸钾与重金属如汞、砷、镉、铬和铅等可以形。

10、成难溶性的络合物，但是改土壤改良剂依然存在生产成本高，对有机物和重金属处理效果不佳的问题发明内容 0006 本发明目的是为了弥补已有技术缺陷，提供一种土壤改良剂，解决了现有土壤改良剂生产成本高、对有机物和重金属处理效果不佳的问题。 0007 为实现上述目的，本发明通过以下方案予以实现： 0008 本发明提供了一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土20-30份、聚丙烯酰说明书 1/6 页 3 CN 111454727 A 3 胺5-8份、聚乙烯醇4-6份、腐殖酸基质50-70份、复合微生物菌剂3-5份、羟丙基甲基纤维素 5-10份、十二烷基硫酸钠4-8份。。

11、 0009 优选地，土壤改良剂包括以下重量份原料：硅藻土26份、聚丙烯酰胺6份、聚乙烯醇 5份、腐殖酸基质65份、复合微生物菌剂4份、羟丙基甲基纤维素8份、十二烷基硫酸钠5份。 0010 优选地，腐殖酸基质为泥炭、褐煤和风化煤的一种或几种混合。 0011 优选地，复合微生物菌剂为芽孢杆菌、微杆菌、恶臭假单胞菌、曲霉、根霉菌的一种或几种混合。 0012 优选地，土壤改良剂制备方法包括以下步骤： 0013 (1)将腐殖酸基质粉碎后用浓度为2-10wt硝酸溶液预处理，然后与复合菌剂混合，得到组分A； 0014 (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚乙烯醇均匀混合得到。

12、干粉料，向干粉料中加入占干粉料总质量60-80的水搅拌混合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于50-70干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于900-1100煅烧0.5-1h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； 0015 (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到土壤改良剂。 0016 优选地，步骤(1)中硝酸预处理中加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的20-30，预处理方式为搅拌混合后常温放置1-2d。 0017 优选地，步骤(2)中陶瓷胚料于1050煅烧1h。 0018 本发明还提供了应用上述土壤。

13、改良剂进行土壤改良的方法，土壤改良剂以基肥的形式施入土壤中，每亩土壤中施加20-50公斤的土壤改良剂。 0019 本发明的有益效果是： 0020 本发明以硅藻土为基质制备硅藻土基多孔陶瓷颗粒，具有丰富的孔道结构、巨大的比表面积，以及丰富的表面官能团，对大部分污染物都有较强的吸附能力，硅藻土基多孔陶瓷颗粒的吸附作用可降低有机污染物的生态毒性，达到固定污染物的目的，同时，会导致水相溶液中有机污染物浓度的降低，抑制微生物对有机污染物的降解。 0021 本发明以泥炭、褐煤和风化煤为基质，将其通过硝酸预处理后与复合微生物菌剂混合，通过复合微生物菌剂中的细菌或霉菌对腐。

14、殖酸基质进行分解，缓慢释放腐殖酸，可以固定土壤中的重金属离子，吸附和促进降解农药、多环芳烃等有机物，减少重金属在植物体中的富集和毒害作用，减轻土壤污染状况。 0022 本发明土壤改良剂中添加羟丙基甲基纤维素，具有广泛的耐酶性和黏结性，由于羟基和羟丙基的亲水性，使土壤改良剂具有良好的持水性能，同时添加表面活性剂羟丙基甲基纤维素能增加有机污染物表观溶解度，提高基质扩散性，改变微生物细胞表面疏水性和膜通透性，从而增加有机污染物生物可利用性。具体实施方式 0023 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是。

15、本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。说明书 2/6 页 4 CN 111454727 A 4 0024 实施例1 0025 一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土26份、聚丙烯酰胺6份、聚乙烯醇5 份、腐殖酸基质65份、复合微生物菌剂4份、羟丙基甲基纤维素8份、十二烷基硫酸钠5份。 0026 上述土壤改良剂制备方法包括以下步骤： 0027 (1)将腐殖酸基质粉碎后用浓度为4wt硝酸溶液预处理，加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的25，预处理方式。

16、为搅拌混合后常温放置2d，然后与复合菌剂混合，得到组分 A； 0028 (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚乙烯醇均匀混合得到干粉料，向干粉料中加入占干粉料总质量70的水搅拌混合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于60干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于1050煅烧1h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； 0029 (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到土壤改良剂。 0030 实施例2 0031 一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土25份、聚丙烯酰胺6份、聚乙烯醇5 份、腐殖酸基质。

17、60份、复合微生物菌剂3份、羟丙基甲基纤维素5份、十二烷基硫酸钠8份。 0032 上述土壤改良剂制备方法包括以下步骤： 0033 (1)将腐殖酸基质粉碎后用浓度为5wt硝酸溶液预处理，加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的30，预处理方式为搅拌混合后常温放置2d，然后与复合菌剂混合，得到组分 A； 0034 (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚乙烯醇均匀混合得到干粉料，向干粉料中加入占干粉料总质量80的水搅拌混合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于60干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于1000煅烧0.8h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； 0035 (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多。

18、孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到土壤改良剂。 0036 实施例3 0037 一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土30份、聚丙烯酰胺5份、聚乙烯醇4 份、腐殖酸基质70份、复合微生物菌剂5份、羟丙基甲基纤维素8份、十二烷基硫酸钠6份。 0038 上述土壤改良剂制备方法包括以下步骤： 0039 (1)将腐殖酸基质粉碎后用浓度为2wt硝酸溶液预处理，加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的25，预处理方式为搅拌混合后常温放置1d，然后与复合菌剂混合，得到组分 A； 0040 (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚。

19、乙烯醇均匀混合得到干粉料，向干粉料中加入占干粉料总质量60的水搅拌混合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于70干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于1050煅烧1h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； 0041 (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到土壤改良剂。 0042 实施例4 0043 一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土30份、聚丙烯酰胺6份、聚乙烯醇5 份、腐殖酸基质60份、复合微生物菌剂4份、羟丙基甲基纤维素8份、十二烷基硫酸钠6份。说明书 3/6 页 5 CN 。

20、111454727 A 5 0044 上述土壤改良剂制备方法包括以下步骤： 0045 (1)将腐殖酸基质粉碎后用浓度为5wt硝酸溶液预处理，加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的28，预处理方式为搅拌混合后常温放置2d，然后与复合菌剂混合，得到组分 A； 0046 (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚乙烯醇均匀混合得到干粉料，向干粉料中加入占干粉料总质量75的水搅拌混合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于65干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于1100煅烧1h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； 0047 (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加。

21、入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到土壤改良剂。 0048 实施例5 0049 一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土25份、聚丙烯酰胺8份、聚乙烯醇4 份、腐殖酸基质55份、复合微生物菌剂3份、羟丙基甲基纤维素6份、十二烷基硫酸钠8份。 0050 上述土壤改良剂制备方法包括以下步骤： 0051 (1)将腐殖酸基质粉碎后用浓度为8wt硝酸溶液预处理，加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的20，预处理方式为搅拌混合后常温放置1d，然后与复合菌剂混合，得到组分 A； 0052 (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚乙烯醇均匀混合得到干粉料，向干粉料中加入占干粉料总。

22、质量80的水搅拌混合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于50干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于1000煅烧0.51h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； 0053 (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到土壤改良剂。 0054 实施例6 0055 一种土壤改良剂，包括以下重量份原料：硅藻土20份、聚丙烯酰胺5份、聚乙烯醇6 份、腐殖酸基质70份、复合微生物菌剂5份、羟丙基甲基纤维素10份、十二烷基硫酸钠4份。 0056 上述土壤改良剂制备方法包括以下步骤： 0057 (1)将腐殖酸基质。

23、粉碎后用浓度为8wt硝酸溶液预处理，加入硝酸溶液的体积为腐殖酸基质的25，预处理方式为搅拌混合后常温放置2d，然后与复合菌剂混合，得到组分 A； 0058 (2)将硅藻土与聚丙烯酰胺、聚乙烯醇均匀混合得到干粉料，向干粉料中加入占干粉料总质量60-80的水搅拌混合得到湿粉料，将湿粉料造粒后于60干燥得到陶瓷胚料，将陶瓷胚料于980煅烧0.8h，随炉冷却得到硅藻土基多孔陶瓷颗粒； 0059 (3)将步骤(2)中制得的硅藻土基多孔陶瓷颗粒与步骤(1)中制得的组分A搅拌混合，再加入羟丙基甲基纤维素和十二烷基硫酸钠充分混合后得到土壤改良剂。 0060 性能测试 0061 1、。

24、除重金属和农药残留性能 0062 选择一块重金属污染稻田将其划分为七块区域，分别检测其初始重金属Cd、 Hg含量及农残含量后，向其中块区域土地中分别施用实施例1-6中的土壤改良剂，另外一块作空白对照组，按照每亩500-600kg土壤改良剂的标准翻土施肥，同时向土壤中喷洒水分，使土壤呈湿润状态， 30天后对七块区域土地的重金属Cd、 Hg含量及农残含量进行检测，计算重金说明书 4/6 页 6 CN 111454727 A 6 属Cd、 Hg含量及农残的去除率，最终得到表1中的结果。 0063 表1土壤改良剂去除重金属残留和农药残留性能 0064 项目Cd去除率()Hg去除。

25、率()农残去除率() 实施例175.585.774.5 实施例271.383.371.7 实施例374.484.577.4 实施例473.783.378.5 实施例574.584.776.8 实施例673.383.277.4 对照组003.8 0065 2、保水性能 0066 分别取实施例1-6中制备的土壤改良剂2.0g与200g土壤混合均匀，将混合好的样品置于玻璃烧杯中，然后将50mL自来水缓慢加入烧杯中并称重W0，同时进行了无样品的对照试验，将烧杯常温下放置，分别于3、 5、 7天进行称重Wt，计算土壤保水性得到数据如下表2 所示： 0067 表2土壤改良剂的保水性能 0。

26、068 0069 由表1和表2中数据可以看出，本发明土壤改良剂可以固定土壤中的重金属离子，吸附和促进降解农药、多环芳烃等有机物，减少重金属在植物体中的富集和毒害作用，减轻土壤污染状况。同时添加表面活性剂羟丙基甲基纤维素能增加有机污染物表观溶解度，提高了土壤的持水性能。 0070 在本说明书的描述中，参考术语 “一个实施例” 、“示例” 、“具体示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 0071 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽说明书 5/6 页 7 CN 111454727 A 7 叙述所有的细节，也不限制该发明的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。说明书 6/6 页 8 CN 111454727 A 8 。