纳米矿物基土壤调理剂对水稻富集镉的影响

将纳米矿物基土壤调理剂应用于镉污染耕地水稻种植,施用土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,也可以有效降低土壤中有效态镉的含量。施用该土壤调理剂1 500~4 500 kg/hm2,土壤有效态镉含量下降25.00%~35.71%,稻米镉含量则下降20.31%~50.00%,降镉效果随调理剂用量的增加而提高。同时,对纳米矿物基土壤调理剂的降镉机理进行了探讨,对材料应用的经济效益进行了简要分析。

活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化——(Ⅳ)镉污染稻田修复效果研究

矿物基土壤调理剂(MSC)采用天然铝硅酸盐矿物活化改性研制。将矿物基土壤调理剂应用于湖南镉污染水稻田的修复,结果表明矿物基土壤调理剂的使用对水稻产量无显著影响,可显著降低稻米中的镉含量,也可以有效降低土壤中有效态镉的含量,提高土壤pH。施用矿物基土壤调理剂100~300kg/667m^2,土壤中有效态镉含量下降18.52%~35.71%,稻米镉含量则下降19.23%~50.00%,土壤中pH提升0.29~1.00个单位,且降镉效果与pH增幅随调理剂用量的增加而提高。

纳米矿物基土壤调理剂对水稻的降镉效果

将纳米矿物基土壤调理剂应用于湖南省株洲市镉污染稻田进行修复效果验证。结果表明:施用矿物基土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,并在一定程度上减少土壤有效态镉含量。施用该土壤调理剂100~300 kg,土壤有效态镉含量下降18.52%~31.48%,稻米镉含量则下降19.23%~38.46%,降镉效果随其施用量的增加而增强。

活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化--(Ⅰ)材料制备与产品特性

矿物基材料通过离子交换吸附、络合及沉淀等作用实现重金属固化与稳定化,使重金属回归矿物态。由于其理化组成及结构与土壤黏土矿物相近,应用于土壤修复对土壤的长期影响小,无二次污染。文章以天然铝硅酸盐矿物为原料,经磨矿、精选除杂,复盐焙烧破坏层架结构,然后逆流浸取、水热调控形态,制备得到具有不规则纳米层状结构的活化改性矿物基土壤调理剂(MSC)。该活性材料具有纳米尺度层间及微孔结构、水化活性及大比表面积、有效硅(以SiO_2计)≥25%、供碱释钙能力突出,有效钙(以CaO计)≥40%,有害杂质元素低于50ppm。该土壤调理剂可有效固化土壤中的重金属离子,提高土壤pH。

活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化——(Ⅲ)中试与应用研究

矿物基土壤调理剂采用天然铝硅酸盐矿物活化改性研制,是一种新型绿色、高效的土壤修复材料。在前期小试实验研究的基础上,进行中试工业化生产放大研究。结果表明,土壤调理剂小试实验工艺适用于中试工业化生产,制备得到的产品经成分分析、应用验证等完全符合产品要求;关键设备回转窑完全满足生产焙烧的需求。田间水稻试验表明,土壤调理剂可显著提高实验田块土壤pH,有利于酸性土壤改良,对土壤中有效态镉的钝化有一定的效果,可显著降低稻米镉含量。

活化改性矿物基土壤调理剂的研发及产业化--(Ⅱ)镉、砷、铅固化效果研究

矿物基土壤调理剂(MSC)采用天然铝硅酸盐矿物活化改性研制。向含有重金属离子砷、镉、铅的废水中添加不同用量的矿物基土壤调理剂,研究其对重金属离子的去除效果,结果表明,矿物基土壤调理剂能显著去除废水中的砷、镉、铅离子。对固化砷、镉、铅后的土壤调理剂进行酸性浸提,在pH≤2.0的环境下重金属离子浸出率最高为4.21%,钝化效果稳定、持久。经镉污染稻田初步试验表明,施用矿物基土壤调理剂能降低土壤中有效镉含量,降低稻米中镉含量,改良酸性土壤。