一種改良農田鎘污染的制劑及其使用方法

一、基本信息

1. 專利號：ZL201510350267.8。

2. 發明人：于志民、呂品、張繼舟、王立民、郭文棟、熊燕、曹宏杰、周琳。

3. 專利權人：黑龍江省科學院自然與生態研究所。

4. 授權時間：2018 年3 月2 日。

5.技術領域：本發明屬于農業生產領域，涉及利用腐植酸進行重金屬吸附的一種改良農田鎘污染的制劑及其使用方法。

二、發明內容

本發明的目的是提供一種制作方法簡單、成本低，對環境無污染的改良農田鎘污染的制劑。本發明的目的還包括提供一種操作過程簡單、金屬鎘固定效果好的改良農田鎘污染制劑的使用方法。

（一）原料質量比例

腐植酸鹽11 ～22 份、鈣鎂磷肥5 ～10 份、硫酸鋅0.5 ～1 份、石灰石5.5 ～11 份和農業有機固體廢棄物5.5 ～11 份。

（二）制作過程

1. 將氫氧化鈉或氫氧化鉀配制為質量百分含量為1%的水溶液。

2. 將腐植酸含量為350 ～500 g/kg 的風化煤與氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液按照1.2 g ∶10 mL混合攪拌后，在90 ～110 ℃的溫度水浴煮沸28 ～35 min，得到腐植酸一價鹽溶液。

3. 將質量百分含量為98%的硫酸以水稀釋至質量百分含量為18%的硫酸稀釋液，將腐植酸一價鹽溶液與硫酸稀溶液按體積比10 ∶1 混合，攪拌均勻，靜置28 ～35 分鐘。

4. 將酸化腐植酸一價鹽溶液置于離心機上，2500 r/min 離心20 分鐘，棄去上清液，過濾得到黑色固體，將黑色固體反復水洗至水洗液pH 為中性時，收集黑色固體為腐植酸鹽。

5. 將腐植酸鹽烘干，粉碎至0.5 ～1.0 mm。

6. 將原料鈣鎂磷肥與硫酸鋅粉碎至1.0 mm，按質量比10 ∶1 混合均勻，將原料石灰石粉碎至0.15 ～0.25 mm，將農業有機固體廢棄物風干粉碎至1 ～5 mm。

7. 將粉碎后的腐植酸鹽、鈣鎂磷肥與硫酸鋅混合物、石灰石和農業有機固體廢棄物按質量比進行混合，得到改良農田鎘污染的制劑。

（三）原料質量要求

1. 農業有機固體廢棄物質為菌渣、沼渣、禽畜糞便和秸稈中的一種或幾種，菌渣為以木屑為基質栽培食用菌后的廢棄菌渣，其有機質含量不小于450 g/kg；沼渣為農業沼氣發酵產生的有機質含量不小于400 g/kg 的廢棄沼渣；禽畜糞便為堆漚的并且有機質含量不小于500 g/kg；秸稈的纖維素含量320 ～400 g/kg。

2. 腐植酸鹽中腐植酸含量為400 ～600 g/kg。

3. 鈣鎂磷肥中有效磷P2O5含量≥120 g/kg，硫酸鋅中鋅Zn 含量≥210 g/kg。

4. 石灰石中碳酸鈣CaCO3含量≥600 g/kg。

5. 每1 kg 改良農田鎘污染制劑里含有腐植酸鹽160 ～240 g，有效磷P2O5≥21 g/kg，鋅Zn≥3.8 g/kg，碳酸鈣CaCO3≥120 g/kg，有機質≥ 90 g/kg。

6. 制作過程步驟7 中粉碎后的腐植酸鹽、鈣鎂磷肥與硫酸鋅混合物、石灰石和農業有機固體廢棄物的質量比為2 ∶1 ∶1 ∶1。

（四）使用方法

將制得的改良農田鎘污染的制劑在作物種植前10～15天溝施于整地后的農田，施用量750千克/畝。

（五）有益效果

本發明腐植酸鹽是從風化煤中提取的，本發明給出了從風化煤中快速有效提取腐植酸鹽的方法，在90 ～110 ℃的溫度水浴煮沸28 ～35 min，得到腐植酸一價鹽溶液，本發明中限定溫度和水浴的時間關系，能夠有效提高腐植酸鹽中腐植酸的含量。

本發明一種改良農田鎘污染的制劑的原料包括腐植酸鹽、鈣鎂磷肥、硫酸鋅、石灰石和農業有機固體廢棄物，其中腐植酸鹽直接從風化煤中提取，制作過程簡單，方便實施，農業有機固體廢棄物為菌渣、沼渣、禽畜糞便和秸稈中的一種或幾種，可見本發明的制劑制作成本低，并且對環境無污染。同時本發明原料還有促進植物生長的功能，具有肥料的作用。

本發明一種改良農田鎘污染的制劑的使用方法，操作簡單，對金屬鎘固定效果好。

三、背景技術

鎘是當今重金屬污染中面積最大的劇毒元素之一，被稱為“五毒之首”，是一種危險的環境污染物，不僅會導致作物的減產和品質下降，而且對動物和人有很強的毒害作用。動物試驗表明，鎘能抑制生長，引起高血壓等疾病，以及對酶系統、生育力和某些必須元素的不良影響。鎘中毒的典型病癥是腎功能受破壞，腎小管對低分子蛋白再吸收功能發生障礙，糖、蛋白質代謝混亂，引發尿蛋白癥，糖尿病。

目前我國農田遭受鎘污染面積有1.33萬公頃，因此改良農田需要引起我們的高度重視，經檢索得到公布號為CN104070056A 的發明專利《一種提高鎘污染土壤修復效果的治理方法》，該專利雖然能減少土壤鎘含量，但是用時需要一年。公布號為CN104001715A 的發明專利《一種原位固化-移除土壤重金屬的方法》，該專利采用秸稈繩進行重金屬吸附，操作過程復雜，不利于大面積土地實施。還有一些化學制劑制作的土壤金屬鎘污染修復劑，雖然能夠降低土壤中金屬鎘的含量，但是它們同時對土壤產生了其他化學污染，對土壤造成二次污染。

發明人簡介：于志民，男，1974 年生，黑龍江省五常市人，中共黨員，博士，黑龍江省科學院自然與生態研究所副研究員，黑龍江省重點學科-植物學科領銜人才梯隊成員。主要從事植物營養和土壤環境安全研究工作。電話：0451-86053935，13303612399；郵箱：Yuzhimin111@163.com。