[发明专利]可用于土壤酸化调理及镉污染修复的土壤调理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤污染治理领域，尤其涉及一种土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

当前我国南方的耕地土壤普遍存在以下几个影响土壤可持续利用的关键性质量问题：

1.严重的土壤酸化问题。一是自然酸化过程不可避免：由于南方湿热的气候条件，土壤硅酸盐矿物和次生矿物风化较快，土壤中钙、镁等阳离子流失，而氢氧化铝、氧氧化硅胶体在土壤中积累以铝硅酸的形式释放H⁺，导致土壤不断酸化；二是酸雨：工业化进程的加快引起的大气污染，导致酸雨的频度增加；三是农田施肥的不合理：当前我国推广的化学肥料主要以酸性或生理酸性肥料为主，而有机肥比例不断减少，这进一步加剧了土壤的酸化问题。

2.严重的土壤污染问题。一是采选冶金等工矿业导致“三废”排放增加，而南方地区有色金属中镉、铅、砷等重金属矿及伴生较高，工业过程导致严重的污染物排放；二是农业畜牧业废弃物的重金属排放；三是土壤酸化、高产品种推广导致农作物吸收积累加剧。

3.低肥料利用效率并引起农业面源污染。当前农田施肥存在严重的不合理现象，包括：重化肥轻有机肥、重氮肥轻磷钾、重大量元素轻微量元素、以酸性或生理酸性为主而缺少碱性肥料、对喜硅等农作物(水稻)土壤缺硅也未引起足够重视。不合理的施肥方案也导致当前氮、钾以径流和氨挥发形式损失严重，磷在土壤中固定而失效。

以上土壤的质量问题已经严重影响到土壤的可持续利用，而且给农作物的种植及后续的食品安全带来隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种成本低、配方简单、可降低作物对重金属的吸收、提高土壤pH值的可用于土壤酸化调理及镉污染修复的土壤调理剂，还相应提供一种该土壤调理剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种可用于土壤酸化调理及镉污染修复的土壤调理剂，包含以下质量分数的主成分：

生石灰40％～60％(更优选为50％～60％)；

硅钙肥10％～20％；

生物黑炭10％～30％；和

硅矿物材料10％～30％；

所述土壤调理剂中还添加有硫酸锌，硫酸锌的含量为前述全部主成分质量总和的1％～3％；所述土壤调理剂中水分的总质量分数在10％以下；所述土壤调理剂的pH值控制为10～12。

上述的土壤调理剂，优选的，所述生石灰中，CaO的质量分数达到70％以上；且所述土壤调理剂中，全量氧化钙的总质量分数达到30％以上。氧化钙的含量测定可按照现有的原子吸收分光光度法执行。

上述的土壤调理剂，优选的，所述硅钙肥中，全量二氧化硅的质量分数≥30％，有效二氧化硅的质量分数≥5％；

所述硅矿物材料为海泡石或凹凸棒等，且其中全量二氧化硅的质量分数≥30％；

且所述土壤调理剂中，全量二氧化硅的总质量分数达到10％以上，有效二氧化硅的总质量含量在1.0％以上，优选在1.5％以上。

全量二氧化硅的含量测定可按照常规的碳酸钠熔融法执行，有效二氧化硅的含量测定可以0.5mmol/lHCL提取态硅-ICP测定。

上述的土壤调理剂，优选的，所述生物黑炭优选是采用玉米和油菜秸秆为原料，其次考虑小麦秸秆和花生壳原料，采取高温厌氧裂解生产，高温厌氧裂解时的温度优选控制在350℃～500℃，这样得到的生物黑炭中，其有机质的质量含量大于70％，且其他营养调理成分及微量元素也相当丰富，还充分利用了废弃的生物质资源；所述土壤调理剂中，有机质的质量分数达到5％以上，优选在10％以上。

上述的土壤调理剂，优选的，所述生石灰的水分含量小于5％，所述硅钙肥中的水分含量小于10％，所述生物黑炭中水分含量小于20％，所述硅矿物材料中水分含量小于5％。

上述的土壤调理剂，优选的，所述生石灰中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述硅钙肥中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、250mg/kg；所述生物黑炭中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述硅矿物材料中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；