[发明专利]一种降低烟草重金属镉的混合土壤处理剂

说明书

技术领域

本发明属于农业土壤处理剂，尤其涉及一种降低烟草重金属镉的混合土壤处理剂。 

背景技术

由于现代建设的需要，矿山的开发、冶炼及工业品的加工过程中，产生大量的重金属污染土地及江河湖泊。其中：镉；英文名称：cadmium环境中镉的主要污染来源是：铅锌矿的开采、选矿和冶炼过程中产生的废水和废气，合金钢的生产和加工过程，电镀镉的生产废水，染料、农药、油漆、玻璃、陶瓷、照像材料等生产和加工过程。植物吸收富集于土壤中的镉，可使农作物中镉含量增高，水生动物吸收富集于水中的镉，可使动物体中镉含量升高。镉在人体有积蓄作用，潜伏朗可长达10～30年，主要累积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中，使肾脏器官等发生病变，影响人的正常活动。造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症，还可引起可怕的“骨痛病”。 

重金属镉的超标对人体危害极大，因此为了国人的健康，解决土壤中的重金属镉的污染问题已引起人们重视。 

发明内容

本发明的目的是：降低土壤中的重金属镉的含量，减少农作物对有害重金属镉的吸收，保护人们的身体健康。 

在处理重金属污染时，吸附法是一种具有应用潜力的净化措施，在吸附法的应用中，吸附剂的选择非常关键。常用的高效吸附剂是活性炭，但其制备成本较高，再生困难，因而应用受到限制。近年来，从生物质材料和地质材料中寻找可取代活性炭用于净化的新型廉价吸附剂，逐渐成为新的热点。虽然生物质材料对污染物的吸附量比活性炭小，但由于生物质材料来源广泛，取材方便，因而具有很好的应用前景。为了提高其对污染物的吸附能力，须对其生物质材料进行化学改性。从无机化学的角度进行分析可知，硫元素对重金属Hg、Cd、Pb、Cu、Zn、Ni等的二价阳离子具有较高吸附能力。将生物质材料加入巯基乙酸进行改性，使其成为改性生物质材料，如巯基改性玉米秸秆对重金属离子进行吸收。通过试验，巯基改性玉米秸秆中含有9.8g/kg的巯基，未改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附率不足5％，而经巯基改性后可达97％以上。巯基改性玉米秸秆粉在pH5～7时对Hg2+的吸附量达到稳定，对水体中除Pb2+以外的其余重金属离子吸附能力达到最大时的pH为6～9。由此可见，巯基改性玉米秸秆粉是对重金属离子具有较好吸附能力。 

海洋沉积矿物的主要成分是粘土矿物，主要包括高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族以及海泡石族等矿物。其中蒙脱石族及海泡石族矿物的吸附量最大。海洋沉积矿物的晶体结构与晶体化学特点决定了它们的如下一些性质。①离子交换性。具有吸着某些阳离子和阴 离子并保持于交换状态的特性。一般交换性阳离子是Ca2+、Mg2+、H+、K+、(NH4)+、Na+，常见的交换性阴离子是(SO4)2-、Cl-、(PO4)3-、(NO3)-。高岭石的阳离子交换容量最低，5～15毫克/100克；蒙脱石、蛭石的阳离子交换容量最高，100～150毫克/100克。产生阳离子交换性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡。阴离子交换则是晶格外露羟基离子的交代作用。②粘土-水系统特点。粘土矿物中的水以吸附水、层间水和结构水的形式存在。结构水只有在高温下结构破坏时才失去，但是吸附水、层间水以及海泡石结构孔洞中的沸石水都是低温水，经低温(100～150℃)加热后就可脱出，同时，像蒙皂石族矿物失水后还可以复水，这是一个重要的特点。利用海洋沉积矿物的以上的这些特性，可大量吸附土壤中的重金属镉，解决土壤重金属镉含量超标问题。 

将植物秸秆处理成为巯基改性玉米秸秆粉，海洋沉积矿物经处理后成为矿物粉。将巯基改性玉米秸秆粉与矿物粉混合即成一种降低烟草重金属镉的混合土壤处理剂。 

巯基改性玉米秸秆粉的制作方法： 

1、将生物质材料晾干。 

2、用粉碎机粉碎，用120目筛网过滤，使之成为生物质材料粉末。 

3、生物质材料粉末烘干，使其水分不超过2％。 

4、将巯基乙酸兑水稀释，浓度为25-30％。 

5、将稀释后的巯基乙酸均匀的洒在生物质材料粉末上，使其含水量在35-40％。 

6、将生物质材料粉末放在微波炉内，微波强度20-25mW/cm2，15-20分钟后取出。即是巯基改性玉米秸秆粉。 

矿物粉的制作方法： 

1、海洋沉积矿物的筛选；选优质的蒙脱石族及海泡石族矿物。 

2、将选好的矿物矿晾晒风干。 

3、用立式辊磨机粉碎后研磨，粒度10-30nm。 

4、高温干燥处理，处理温度为150℃～180℃。