一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法与流程

1.本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法。


背景技术：

2.土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。
3.现有的土壤修复采用的修复剂原料简单，同时工艺修复多为常规技术，土壤修复效率低，土壤中的农药去除率以及土壤有机质含量改进差，去除率、有机质含量改进很难协调，基于此，本发明对其进一步的处理。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明提供了一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，包括以下步骤：步骤一：将蒙脱土送入到130-150℃下热处理5-10min，然后以1-3℃/min的速率冷却至40-45℃，随后采用质子辐照处理，辐照结束；步骤二：将步骤一产物送入到步骤一产物总量5-10倍的改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱土；步骤三：改性蒙脱土按照重量比1:6加入到壳聚糖水溶液中，然后加入改性蒙脱土总量10-20%的秸秆灰、改性蒙脱土总量2-5%的脱水污泥和改性蒙脱土总量1-3%的钙镁磷肥，搅拌均匀；步骤四：最后再加入改性蒙脱土总量2-5%的调节处理剂，继续搅拌充分，得到修复剂；步骤五：将待修复土壤送入到修复剂中搅拌修复处理，搅拌修复转速为550-750r/min，搅拌时间为30-40min；修复结束，即可。
6.优选地，所述质子辐照的功率为350-450w，辐照时间为20-30min。
7.优选地，所述搅拌改性的转速为1000-1500r/min，搅拌时间为30-40min。
8.优选地，所述改性液的制备方法为：s01：将1-3重量份硅烷偶联剂kh560加入到10-20重量份十二烷基硫酸钠液中，然后再加入2-5重量份硫酸镧水溶液、1-3重量份羧甲基纤维素钠，搅拌充分，得到调节基液；s02：将纳米二氧化硅中加入纳米二氧化硅总量5-10%的球磨液，然后于球磨机中球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨时间为1-2h，球磨结束，得到纳米二氧化硅球磨剂；
s03：将调节基液中加入调节基液总量5-10%的纳米二氧化硅球磨剂，然后搅拌均匀，得到改性液。
9.优选地，所述硫酸镧水溶液的质量分数为10-15%。
10.优选地，所述十二烷基硫酸钠液包括以下重量份原料：质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液8-12重量份、3-5重量份质量分数2%的海藻酸钠水溶液、1-3重量份ph值为5.5的磷酸缓冲溶液。
11.优选地，所述球磨液的制备方法为：将4-6重量份羟基磷灰石加入到10-15重量份盐酸水溶液中，搅拌均匀，最后加入1-3重量份盐酸多巴胺溶液，搅拌充分，得到球磨液。
12.优选地，所述盐酸水溶液的质量分数为3-5%；所述盐酸多巴胺溶液的质量浓度为0.5-0.7mol/l。
13.优选地，所述调节处理剂的制备方法为：s11：将2-5重量份石墨烯加入到10-15重量份去离子水中分散均匀，加入0.45-0.55重量份硝酸钇溶液，得到石墨烯剂；s12：然后将7-9重量份石墨烯剂、1-3重量份β-环糊精水溶液、1-2重量份正辛基三乙氧基硅烷加入45-55重量份的乙醇溶剂中，分散均匀，水洗、干燥得到调节处理剂。
14.优选地，所述β-环糊精水溶液的质量分数为5%。
15.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明低碳土壤修复采用蒙脱土经过热处理，通过改性液搅拌改性，制备的蒙脱土配合壳聚糖水溶液、秸秆灰、脱水污泥和钙镁磷肥调配，为土壤修复提供丰富的有机质，以及调节处理剂的加入，能够配合改性蒙脱土，二者协调增效，共同改进修复效率，提高产品的农药去除率以及土壤有机质含量改进。
具体实施方式
[0016] 下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]
实施例1.本实施例的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，包括以下步骤：步骤一：将蒙脱土送入到130℃下热处理5min，然后以1℃/min的速率冷却至40℃，随后采用质子辐照处理，辐照结束；步骤二：将步骤一产物送入到步骤一产物总量5倍的改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱土；步骤三：改性蒙脱土按照重量比1:6加入到壳聚糖水溶液中，然后加入改性蒙脱土总量10%的秸秆灰、改性蒙脱土总量2%的脱水污泥和改性蒙脱土总量1%的钙镁磷肥，搅拌均匀；步骤四：最后再加入改性蒙脱土总量2%的调节处理剂，继续搅拌充分，得到修复剂；步骤五：将待修复土壤送入到修复剂中搅拌修复处理，搅拌修复转速为550r/min，
搅拌时间为30min；修复结束，即可。
[0018]
本实施例的质子辐照的功率为350w，辐照时间为20min。
[0019]
本实施例的搅拌改性的转速为1000r/min，搅拌时间为30min。
[0020]
本实施例的改性液的制备方法为：s01：将1重量份硅烷偶联剂kh560加入到10重量份十二烷基硫酸钠液中，然后再加入2重量份硫酸镧水溶液、1重量份羧甲基纤维素钠，搅拌充分，得到调节基液；s02：将纳米二氧化硅中加入纳米二氧化硅总量5%的球磨液，然后于球磨机中球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨时间为1h，球磨结束，得到纳米二氧化硅球磨剂；s03：将调节基液中加入调节基液总量5%的纳米二氧化硅球磨剂，然后搅拌均匀，得到改性液。
[0021]
本实施例的硫酸镧水溶液的质量分数为10%。
[0022]
本实施例的十二烷基硫酸钠液包括以下重量份原料：质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液8重量份、3重量份质量分数2%的海藻酸钠水溶液、1重量份ph值为5.5的磷酸缓冲溶液。
[0023]
本实施例的球磨液的制备方法为：将4重量份羟基磷灰石加入到10重量份盐酸水溶液中，搅拌均匀，最后加入1重量份盐酸多巴胺溶液，搅拌充分，得到球磨液。
[0024]
本实施例的盐酸水溶液的质量分数为3%；所述盐酸多巴胺溶液的质量浓度为0.5mol/l。
[0025]
本实施例的调节处理剂的制备方法为：s11：将2重量份石墨烯加入到10重量份去离子水中分散均匀，加入0.45重量份硝酸钇溶液，得到石墨烯剂；s12：然后将7重量份石墨烯剂、1重量份β-环糊精水溶液、1重量份正辛基三乙氧基硅烷加入45重量份的乙醇溶剂中，分散均匀，水洗、干燥得到调节处理剂。
[0026] 本实施例的β-环糊精水溶液的质量分数为5%。
[0027]
实施例2.本实施例的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，包括以下步骤：步骤一：将蒙脱土送入到150℃下热处理10min，然后以3℃/min的速率冷却至45℃，随后采用质子辐照处理，辐照结束；步骤二：将步骤一产物送入到步骤一产物总量10倍的改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱土；步骤三：改性蒙脱土按照重量比1:6加入到壳聚糖水溶液中，然后加入改性蒙脱土总量20%的秸秆灰、改性蒙脱土总量5%的脱水污泥和改性蒙脱土总量3%的钙镁磷肥，搅拌均匀；步骤四：最后再加入改性蒙脱土总量5%的调节处理剂，继续搅拌充分，得到修复剂；步骤五：将待修复土壤送入到修复剂中搅拌修复处理，搅拌修复转速为750r/min，搅拌时间为40min；修复结束，即可。
[0028]
本实施例的质子辐照的功率为450w，辐照时间为30min。
[0029]
本实施例的搅拌改性的转速为1500r/min，搅拌时间为40min。
[0030]
本实施例的改性液的制备方法为：s01：将3重量份硅烷偶联剂kh560加入到20重量份十二烷基硫酸钠液中，然后再加入5重量份硫酸镧水溶液、3重量份羧甲基纤维素钠，搅拌充分，得到调节基液；s02：将纳米二氧化硅中加入纳米二氧化硅总量10%的球磨液，然后于球磨机中球磨处理，球磨转速为1500r/min，球磨时间为2h，球磨结束，得到纳米二氧化硅球磨剂；s03：将调节基液中加入调节基液总量10%的纳米二氧化硅球磨剂，然后搅拌均匀，得到改性液。
[0031]
本实施例的硫酸镧水溶液的质量分数为15%。
[0032]
本实施例的十二烷基硫酸钠液包括以下重量份原料：质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液12重量份、5重量份质量分数2%的海藻酸钠水溶液、3重量份ph值为5.5的磷酸缓冲溶液。
[0033]
本实施例的球磨液的制备方法为：将6重量份羟基磷灰石加入到15重量份盐酸水溶液中，搅拌均匀，最后加入3重量份盐酸多巴胺溶液，搅拌充分，得到球磨液。
[0034]
本实施例的盐酸水溶液的质量分数为5%；所述盐酸多巴胺溶液的质量浓度为0.7mol/l。
[0035]
本实施例的调节处理剂的制备方法为：s11：将5重量份石墨烯加入到15重量份去离子水中分散均匀，加入0.55重量份硝酸钇溶液，得到石墨烯剂；s12：然后将9重量份石墨烯剂、3重量份β-环糊精水溶液、2重量份正辛基三乙氧基硅烷加入55重量份的乙醇溶剂中，分散均匀，水洗、干燥得到调节处理剂。
[0036] 本实施例的β-环糊精水溶液的质量分数为5%。
[0037]
实施例3.本实施例的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，包括以下步骤：步骤一：将蒙脱土送入到140℃下热处理7.5min，然后以1℃/min的速率冷却至42℃，随后采用质子辐照处理，辐照结束；步骤二：将步骤一产物送入到步骤一产物总量7.5倍的改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱土；步骤三：改性蒙脱土按照重量比1:6加入到壳聚糖水溶液中，然后加入改性蒙脱土总量15%的秸秆灰、改性蒙脱土总量3.5%的脱水污泥和改性蒙脱土总量2%的钙镁磷肥，搅拌均匀；步骤四：最后再加入改性蒙脱土总量3.5%的调节处理剂，继续搅拌充分，得到修复剂；步骤五：将待修复土壤送入到修复剂中搅拌修复处理，搅拌修复转速为600r/min，搅拌时间为35min；修复结束，即可。
[0038]
本实施例的质子辐照的功率为400w，辐照时间为25min。
[0039]
本实施例的搅拌改性的转速为1250r/min，搅拌时间为35min。
[0040]
本实施例的改性液的制备方法为：s01：将2重量份硅烷偶联剂kh560加入到15重量份十二烷基硫酸钠液中，然后再加入3.5重量份硫酸镧水溶液、2重量份羧甲基纤维素钠，搅拌充分，得到调节基液；
s02：将纳米二氧化硅中加入纳米二氧化硅总量7.5%的球磨液，然后于球磨机中球磨处理，球磨转速为1250r/min，球磨时间为1.5h，球磨结束，得到纳米二氧化硅球磨剂；s03：将调节基液中加入调节基液总量7.5%的纳米二氧化硅球磨剂，然后搅拌均匀，得到改性液。
[0041]
本实施例的硫酸镧水溶液的质量分数为12.5%。
[0042]
本实施例的十二烷基硫酸钠液包括以下重量份原料：质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液10重量份、4重量份质量分数2%的海藻酸钠水溶液、2重量份ph值为5.5的磷酸缓冲溶液。
[0043]
本实施例的球磨液的制备方法为：将5重量份羟基磷灰石加入到12.5重量份盐酸水溶液中，搅拌均匀，最后加入2重量份盐酸多巴胺溶液，搅拌充分，得到球磨液。
[0044]
本实施例的盐酸水溶液的质量分数为4%；所述盐酸多巴胺溶液的质量浓度为0.6mol/l。
[0045]
本实施例的调节处理剂的制备方法为：s11：将3.5重量份石墨烯加入到12重量份去离子水中分散均匀，加入0.50重量份硝酸钇溶液，得到石墨烯剂；s12：然后将8重量份石墨烯剂、2重量份β-环糊精水溶液、1.5重量份正辛基三乙氧基硅烷加入50重量份的乙醇溶剂中，分散均匀，水洗、干燥得到调节处理剂。
[0046] 本实施例的β-环糊精水溶液的质量分数为5%。
[0047]
对比例1.与实施例3不同是修复剂中未加入改性蒙脱土。
[0048]
对比例2.与实施例3不同是改性蒙脱土的制备中未采用步骤一处理。
[0049]
对比例3.与实施例3不同是改性蒙脱土的制备中未采用改性液处理。
[0050]
对比例4.与实施例3不同是改性液制备中未加入纳米二氧化硅球磨剂。
[0051]
对比例5.与实施例3不同是改性液的制备方法不同：s01：将2重量份硅烷偶联剂kh560加入到15重量份质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液中，然后再加入3.5重量份硫酸镧水溶液、2重量份羧甲基纤维素钠，搅拌充分，得到调节基液；s02：将纳米二氧化硅中加入纳米二氧化硅总量7.5%的球磨液，然后于球磨机中球磨处理，球磨转速为1250r/min，球磨时间为1.5h，球磨结束，得到纳米二氧化硅球磨剂；s03：将调节基液中加入调节基液总量7.5%的纳米二氧化硅球磨剂，然后搅拌均匀，得到改性液。
[0052]
本实施例的硫酸镧水溶液的质量分数为12.5%。
[0053] 本实施例的球磨液为盐酸多巴胺溶液，所述盐酸多巴胺溶液的质量浓度为0.6mol/l。
[0054]
对比例6.
与实施例3不同是修复剂中未添加调节处理剂。
[0055]
将实施例1-3及对比例1-6产品进行性能测试；
[0056]
从对比例1-6及实施例1-3可看出；实施例3的产品具有优异的乐果去除率、有机质含量改进显著，二者可起到显著的协调式改进效果；修复剂中未加入改性蒙脱土、未添加调节处理剂，产品的性能均出现变差趋势，采用改性蒙脱土、调节处理剂协调，产品的性能可起到协同增效的效果，产品的性能显著增强；改性蒙脱土的制备中未采用步骤一处理，改性蒙脱土的制备中未采用改性液处理，未加入纳米二氧化硅球磨剂，改性液的制备方法不同，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的方法制备的改性蒙脱土对产品的性能效果最为显著。
[0057]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0058]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将蒙脱土送入到130-150℃下热处理5-10min，然后以1-3℃/min的速率冷却至40-45℃，随后采用质子辐照处理，辐照结束；步骤二：将步骤一产物送入到步骤一产物总量5-10倍的改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱土；步骤三：改性蒙脱土按照重量比1:6加入到壳聚糖水溶液中，然后加入改性蒙脱土总量10-20%的秸秆灰、改性蒙脱土总量2-5%的脱水污泥和改性蒙脱土总量1-3%的钙镁磷肥，搅拌均匀；步骤四：最后再加入改性蒙脱土总量2-5%的调节处理剂，继续搅拌充分，得到修复剂；步骤五：将待修复土壤送入到修复剂中搅拌修复处理，搅拌修复转速为550-750r/min，搅拌时间为30-40min；修复结束，即可；所述改性液的制备方法为：s01：将1-3重量份硅烷偶联剂kh560加入到10-20重量份十二烷基硫酸钠液中，然后再加入2-5重量份硫酸镧水溶液、1-3重量份羧甲基纤维素钠，搅拌充分，得到调节基液；s02：将纳米二氧化硅中加入纳米二氧化硅总量5-10%的球磨液，然后于球磨机中球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨时间为1-2h，球磨结束，得到纳米二氧化硅球磨剂；s03：将调节基液中加入调节基液总量5-10%的纳米二氧化硅球磨剂，然后搅拌均匀，得到改性液。2.根据权利要求1所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述质子辐照的功率为350-450w，辐照时间为20-30min。3.根据权利要求1所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述搅拌改性的转速为1000-1500r/min，搅拌时间为30-40min。4.根据权利要求1所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述硫酸镧水溶液的质量分数为10-15%。5.根据权利要求1所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠液包括以下重量份原料：质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液8-12重量份、3-5重量份质量分数2%的海藻酸钠水溶液、1-3重量份ph值为5.5的磷酸缓冲溶液。6.根据权利要求1所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述球磨液的制备方法为：将4-6重量份羟基磷灰石加入到10-15重量份盐酸水溶液中，搅拌均匀，最后加入1-3重量份盐酸多巴胺溶液，搅拌充分，得到球磨液。7.根据权利要求6所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述盐酸水溶液的质量分数为3-5%；所述盐酸多巴胺溶液的质量浓度为0.5-0.7mol/l。8.根据权利要求1所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述调节处理剂的制备方法为：s11：将2-5重量份石墨烯加入到10-15重量份去离子水中分散均匀，加入0.45-0.55重量份硝酸钇溶液，得到石墨烯剂；s12：然后将7-9重量份石墨烯剂、1-3重量份β-环糊精水溶液、1-2重量份正辛基三乙氧基硅烷加入45-55重量份的乙醇溶剂中，分散均匀，水洗、干燥得到调节处理剂。
9.根据权利要求8所述的一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，其特征在于，所述β-环糊精水溶液的质量分数为5%。

技术总结
本发明一种促进土壤农药降解及增加土壤有机质的方法，包括以下步骤：步骤一：将蒙脱土送入到130-150℃下热处理5-10min，然后以1-3℃/min的速率冷却至40-45℃，随后采用质子辐照处理，辐照结束；步骤二：步骤一产物然后送入到步骤一产物总量5-10倍的改性液中搅拌改性处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱土，土壤修复采用蒙脱土经过热处理，通过改性液搅拌改性，制备的蒙脱土配合壳聚糖水溶液、秸秆灰、脱水污泥和钙镁磷肥调配，为土壤修复提供丰富的有机质，以及调节处理剂的加入，能够配合改性蒙脱土，二者协调增效，共同改进修复效率，提高产品的农药去除率以及土壤有机质含量改进。高产品的农药去除率以及土壤有机质含量改进。


技术研发人员：刘雪梅 张登杰 曾河山 凌志锋 卢泓涛
受保护的技术使用者：广东万山环境科技有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/8/16