CN106077073A

CN106077073A - 一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法

Info

Publication number: CN106077073A
Application number: CN201610476728.0A
Authority: CN
Inventors: 张国芳; 诸毅; 宋立杰; 林雅洁; 付乾; 陈奕; 刘惠
Original assignee: Shanghai Environment Health Engineering Designing Institute Co Ltd; Shanghai Institute for Design and Research on Environmental Engineering Co Ltd
Current assignee: Shanghai Environment Health Engineering Designing Institute Co Ltd; Shanghai Institute for Design and Research on Environmental Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2016-11-09

Abstract

本发明涉及一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法，由垃圾渗沥液提取腐殖酸制得复合药剂，复合药剂与盐碱土混合，包括以下步骤：将垃圾渗沥液生化处理，去除可降解成分；将垃圾渗沥液经提升泵提升至物料膜系统中，经纳滤膜浓缩分离，获得浓缩液，浓缩液成分含有腐殖酸和二价盐；将浓缩液经物料膜分离，提取腐殖酸，去除二价盐；将垃圾渗沥液的腐殖酸提取制得复合药剂，其中腐殖酸浓度范围为5%‑8%；测定复合药剂中腐殖酸总量和pH值；将复合药剂与海滨盐碱土按比例混合，用于改良海滨盐碱土壤。采用本发明的方法，对盐碱土改良效果好，降低了处理成本，改良后的土壤能使盐碱度显著降低，有利于土壤修复工作的开展。

Description

一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法

技术领域

本发明属于环境保护中土壤修复领域，尤其涉及一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法。

背景技术

盐碱土是指一系列受土壤中盐碱成分所作用的，包括各种类型的盐土和碱土以及其他不同盐化程度和碱化程度的各类土壤的统称。我国海滨盐碱土主要分布在华北平原东部沿海地区，总面积约211.4万hm²，占盐碱土总面积约7.03%，土壤盐分主要以氯化物为主，主要来自海相地层沉积和不恰当的农业灌溉及地面沉降产生的局部海水倒灌。

盐碱土的危害主要包括以下三个方面：首先，土壤盐分增加土壤溶液的渗透压，抑制植物根系吸水；其次，植物吸收土壤养分的同时摄入土壤盐分，过量的盐分使得植物体内原生质遭到破坏，渗透性降低，蛋白质合成受到阻碍，对作物产生生理毒害；再次，大量钠离子进入土壤胶体，导致土粒分散，破坏土壤结构，降低土壤的通透性，影响微生物的活性。

化学改良技术具有操作简易、见效迅速和易于工业化的特点，是近年来在盐碱化土壤改良研究和应用较快的技术。其中腐殖酸是一种形成土壤有机-无机复合体的有机胶体物质，也是一种有机大分子两性物质，其阳离子交换量大，缓冲能力强。腐殖酸还可改善土壤结构，增强土壤透水保水性；对金属离子有络合、螯合作用及很强的物理和物理-化学吸附作用。腐殖酸在缓冲土壤的酸碱性以及降低土壤中水溶性盐分方面有着明显作用，改良盐碱化土壤以及防止土壤盐碱化具有显著作用。但由于腐殖酸的提取工艺复杂，成本高，且属化工产品，长期使用于土壤，利弊相间。

有鉴于此，该领域的技术人员致力于研发一种从垃圾渗沥液提取腐殖酸用以改善土壤结构的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法，从垃圾渗沥液提取可用于盐碱土改良的复合腐殖酸，通过复合药剂的合成使用，使盐碱土中的盐含量、pH值降低的同时，减少药剂的使用量，降低盐碱土改良的处理成本；本发明将复合药剂与盐碱土混合，解决了上述现有技术所存在的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法，由垃圾渗沥液提取腐殖酸制得复合药剂，复合药剂与盐碱土混合，用于海滨盐碱土的改良，包括以下步骤：

A、将垃圾渗沥液生化处理，去除可降解成分；

B、将垃圾渗沥液经提升泵提升至物料膜系统中，经纳滤膜浓缩分离，获得浓缩液，浓缩液成分含有腐殖酸和二价盐；

C、将浓缩液经物料膜分离，提取腐殖酸，去除二价盐；

D、将垃圾渗沥液的腐殖酸提取制得复合药剂，其中腐殖酸浓度范围为5%-8%；

E、测定复合药剂中腐殖酸总量和pH值；

F、将复合药剂与海滨盐碱土按比例混合，混合比例为1:1000-1:2000，用于改良海滨盐碱土壤。

所述海滨盐碱土中的盐分来自海水，直接发育于盐碱淤泥，积盐过程先于成土过程，存在频繁的季节性积盐和脱盐交替过程，盐分以氯化物为主。

所述腐殖酸的总铅含量<0.02%，总铬含量<0.015%，总砷含量<0.0035%，总镍含量<0.005%，总锌含量<0.025%，总铜含量<0.0015%。

按照本发明的复合药剂改良海滨盐碱土的方法，利用复合药剂中有效腐殖酸成分，对盐碱土具有显著改良作用。其中，腐殖酸具有很大的阳离子吸附和交换容量，其酸性功能团释放出氢离子与OH-生成H₂O，使碱性降低，降低土壤pH值；腐殖酸分子中的含氧酸性功能团，包括芳香族和脂肪族结构上的羧基和酚羟基等，能以离子键和共价键的形式与金属离子形成络合物或螯合物，这些功能团使腐殖酸具有很强的离子交换能力，在与盐碱土相互作用的过程中，能吸附20%的游离Na⁺。

按本发明的一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法，采用特殊的物料膜系统，提取垃圾渗沥液的腐殖酸，经检测提取的复合物中，腐殖酸含量达5-8%，达到国家农业部《含腐殖酸水溶肥料标准》（NY1106-2010），可以作为有机肥料或制肥原料使用；其次且复合物由生物反应所产生，腐殖酸的活性非常好，更具应用价值；此外，从垃圾渗沥液提取腐殖酸，充分利用环境资源，切合环保、可持续的资源化理念。

按本发明的一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法，采用复合药剂与盐碱土混合的化学改良方法，根据不同的土壤条件选择不同的混合比例，从而达到改良盐碱土的目的。本发明将垃圾处理与资源化利用互相弥补，由于复合药剂由生物反应所产生，所以腐殖酸的活性非常好，不仅巩固了处理效果，而且降低了处理费用。

采用本发明的复合药剂改良海滨盐碱土的方法，对盐碱土改良效果好，改良后的土壤能使盐碱度显著降低，达到《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）中II类土壤标准要求，而且对于受污染的盐碱土，土质改良后也利于土壤修复工作的开展。

应用本发明方法生产的复合药剂对盐碱土进行改良，不仅能有效降低盐碱土中的pH值，同时也显著降低土壤中的盐含量；利用渗沥液提取腐殖酸，大大降低了处理成本。

具体实施方式

下面通过具体实施例说明本发明的实施方式和效果。

按本发明的一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法，由垃圾渗沥液提取腐殖酸制得复合药剂，复合药剂与盐碱土混合，用于海滨盐碱土的改良，包括以下步骤：

A、将垃圾渗沥液生化处理，去除可降解成分。

B、将垃圾渗沥液经提升泵提升至物料膜系统中，经纳滤膜浓缩分离，获得浓缩液，浓缩液成分含有腐殖酸和二价盐。

C、将浓缩液经物料膜分离，提取腐殖酸，去除二价盐。

D、将垃圾渗沥液的腐殖酸提取制得复合药剂，其中腐殖酸浓度范围为5%-8%。腐殖酸的总铅含量<0.02%，总铬含量<0.015%，总砷含量<0.0035%，总镍含量<0.005%，总锌含量<0.025%，总铜含量<0.0015%，镉、汞含量低于检出限。

E、测定复合药剂中腐殖酸总量和pH值。

F、将复合药剂与海滨盐碱土按一定比例混合，混合比例为1:1000-1:2000，用于改良海滨盐碱土壤。海滨盐碱土中的盐分主要来自海水，直接发育于盐碱淤泥，积盐过程先于成土过程，存在频繁的季节性积盐和脱盐交替过程，盐分以氯化物为主。

本发明根据不同的土质类型选择不同的投加比例，投加比例范围为1:1000-1:2000，复合药剂与盐碱土采用机械混合后，自然通风养护24小时以上即可。采用本发明的方法，复合药剂降低盐碱土pH值及盐含量的同时，充分利用垃圾渗沥液资源，实现变废为宝，大大降低盐碱土的改良成本。

本发明在测定复合药剂中腐殖酸总量和pH值过程中采用了以下具体的测定方法：

采用焦磷酸钠碱性溶液作提取剂来测定总腐殖酸含量，两者混合后提出可溶性的腐殖酸钠盐，在强酸性溶液中用重铬酸钾氧化，根据重铬酸钾的消耗量，计算得出腐殖酸的含量。pH值用酸度计测定。称取0.2000g待测样品放入250ml三角瓶中，加碱性焦磷酸钠溶液100ml，摇匀，放在沸水浴中30min，约每十分钟振荡一次，取下冷却至室温。将提取液通过小漏斗洗入100ml容量瓶中，再用水洗涤三角瓶数次，洗液全部倾入容量瓶内，定容。过滤于干三角瓶中，弃去最初滤液。分别准确吸取滤液5.00mL和0.8mol/L重铬酸钾溶液5mL放入250mL三角瓶中，加入浓硫酸15mL，迅速摇匀，放在沸水浴中加热30min。冷却至室温，然后加入80mL水，加3滴邻菲罗啉指示剂，用硫酸亚铁溶液滴定至溶液由黄绿色突变为砖红色为终点，记录硫酸亚铁用量。

表1：腐殖酸成分测定结果：

指标	腐殖酸含量	pH值
			含量	7.28%	5.43

按本发明的一种复合药剂改良盐碱土壤的方法，采用复合腐殖酸作为改良剂，具体使用步骤如下：

测定试验所用盐碱土的pH值、EC值（可溶性盐含量）、钠离子、氯离子含量。

进行对比实验1和对比实验2：

选取两种投加比例作对比，对比实验1的药剂：盐碱土=1:1000（2g复合药剂，2kg盐碱土）；对比实验2的药剂：盐碱土=1:2000（1g复合药剂，2kg盐碱土）。

将复合药剂与盐碱土混合，搅拌15min至两者混合均匀，在自然通风条件下养护24h，测定改良后土壤pH值、EC值、钠离子和氯离子的含量。

表2：复合药剂盐碱土改良效果：

	pH值	EC值(µs/cm)	Na⁺(g/kg)	氯(g/kg)
					盐碱原土	8.32	471.83	1.212	0.971
对比实验1	7.09	386.77	0.910	0.725
					对比实验2	7.21	365.92	1.058	0.836

由上述实验结果可知，应用本发明的复合药剂改良海滨盐碱土的方法生产的复合药剂对盐碱土进行改良，不仅能有效降低盐碱土中的pH值，同时也显著降低土壤中的盐含量；利用渗沥液提取腐殖酸，大大降低了处理成本。

综上所述，应用本发明方法生产的复合药剂对盐碱土进行改良，不仅能有效降低盐碱土中的pH值，同时也显著降低土壤中的盐含量；利用渗沥液提取腐殖酸，大大降低了处理成本。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims

1.一种复合药剂改良海滨盐碱土的方法，其特征在于，由垃圾渗沥液提取腐殖酸制得复合药剂，复合药剂与盐碱土混合，用于海滨盐碱土的改良，包括以下步骤：

A、将垃圾渗沥液生化处理，去除可降解成分；

C、将浓缩液经物料膜分离，提取腐殖酸，去除二价盐；

E、测定复合药剂中腐殖酸总量和pH值；

2.根据权利要求1所述的复合药剂改良海滨盐碱土的方法，其特征在于：所述海滨盐碱土中的盐分来自海水，直接发育于盐碱淤泥，积盐过程先于成土过程，存在频繁的季节性积盐和脱盐交替过程，盐分以氯化物为主。

3.根据权利要求1所述的复合药剂改良海滨盐碱土的方法，其特征在于：所述腐殖酸的总铅含量<0.02%，总铬含量<0.015%，总砷含量<0.0035%，总镍含量<0.005%，总锌含量<0.025%，总铜含量<0.0015%。