[发明专利]一种用于砷污染土壤的复合肥及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于砷污染土壤的复合肥及其制备方法和应用，属于污染土壤修复的技术领域。

背景技术

砷(As)是一种对人类健康具有重要影响的类金属元素。近年来，随着采矿业的快速发展、以及个别小型矿区的不合理开采和排放等多种原因，我国部分地区砷污染现象屡见报道。而在一些农村地区，由于施用含砷较高的肥料或使用含砷杀虫剂、兽药等多方面的原因，耕地中砷含量超标问题亦时有发生，给农产品安全生产带来了潜在威胁。土壤中的砷，尤其是有效态砷可通过水稻、小麦等农作物吸收最终进入农产品中，使农产品安全性降低，对人体健康和生态安全都存在着极大威胁。

砷在土壤中以多种形态存在，但一般多以无机化合物的形态存在，如以五价砷、三价砷等形态；有时也会以有机化合物的形态存在，如一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、三甲基砷(TMA)等。有研究发现，通常在自然状态下有机态砷的含量非常低，而无机态砷的含量及毒性均大于有机态砷，且三价砷的毒性是五价砷的60倍，是甲基砷(MMA、DMA)毒性的70倍。因此，无机态砷被美国环境保护协会列为头号环境污染物，并制定了一系列土壤、水体及农产品中砷含量的限值。因此，从某种意义上来说，降低土壤中砷的活性，实际上主要是降低无机态砷的毒性，减少其被作物吸收的可能性。

中国专利文献CN102974601A公开了一种砷污染土壤稳定剂及修复污染土壤的方法，该稳定剂包括如下组分：蒙脱石、氧化钙、碳酸镁、铁屑，以稳定剂制成品干基为100kg，按重量计的组分如下：蒙脱石30-40kg，氧化钙20-30kg，碳酸镁20-30kg，铁屑10-20kg。将上述稳定剂施用到砷污染土壤中，其中的蒙脱石能够吸附土壤中的砷，铁屑在土壤中氧化形成弱结晶氢氧化铁后与As作用生成无定型砷酸铁或生成臭葱石等溶解度较低的次级矿物，进而降低As的移动性，加入的氧化钙和碳酸镁组分能够促进金属沉淀物的生成并有利于沉淀物的稳定存在，然而，将上述稳定剂施用于砷污染土壤后，修复效果并不理想，农作物中砷含量仍然较高，并且需要一次性大量施用，运输成本和施用成本均较高，农民不易接受，难以大面积推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的土壤改良剂施用于砷污染土壤后，修复效果并不理想，农作物中砷含量仍然较高，从而提出一种对土壤修复效果好且能有效降低农作物中砷含量的用于砷污染土壤的复合肥。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于砷污染土壤的复合肥，其原料组成包括：

氮肥，10-60重量份；

磷肥，10-60重量份；

钾肥，10-60重量份；

农用硝酸稀土，0.5-2重量份；

催化剂废剂，2-10重量份；

铁矿粉，10-40重量份；

腐殖酸矿粉，25-55重量份；

海泡石，15-25重量份；

草木灰，3-11重量份；

高岭土，0.5-1.1重量份；

沸石，0.3-1.2重量份。

所述采用如下方法制备：

所述催化剂废剂为以氧化铝为载体的合成甲醇催化剂废剂。

所述催化剂废剂的活性组分为氧化铜和氧化锌。

所述铁矿粉为水铁矿粉、针铁矿粉、纤铁矿粉中的一种或几种的混合物。

所述氮肥为尿素、碳酸铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸钙和硝酸铵中的一种或几种的混合物，所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、重过磷酸钙和钙镁磷肥中的一种或几种的混合物，所述钾肥为氯化钾、硫酸钾、硅酸钾和硝酸钾中的一种或几种的混合物。

所述催化剂废剂的粒径小于或等于10nm，所述铁矿粉的粒径小于或等于10nm，所述腐殖酸矿粉的粒径为110-140目，所述海泡石的粒径为110-140目，所述草木灰的粒径为110-140目，所述高岭土的粒径为110-140目，所述沸石的粒径为110-140目。

还添加有生石灰、膨润土、羟基磷灰石中的至少一种以及有机肥；

所述有机肥中，以烘干基计的有机质质量分数≥40％；以烘干基计的氮、五氧化二磷和氧化钾总养分的质量分数≥4.0％；鲜样的水分的质量分数≤30％，酸碱度pH值为5.5-8.5。

所述的用于砷污染土壤的复合肥的制备方法，其步骤如下：

按照上述重量份取各种原料组分并混合均匀，经挤压造粒即得所述复合改良剂。

所述的用于砷污染土壤的复合肥在砷污染土壤修复中的应用。

所述的用于砷污染土壤的复合肥的施用方法，其步骤如下：