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基本信息

項(xiàng)目名稱：
一種新型土壤改良劑——赤泥與液態(tài)地膜結(jié)合物
小類：
能源化工
簡介：
此作品將赤泥與液態(tài)地膜進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，制作成一種新型土壤改良劑，這種改良劑既具有液態(tài)地膜可降解，保溫保墑的特性，還具有赤泥可吸附重金屬的功能。在受污染的土壤上種植農(nóng)作物的同時(shí)改善土壤質(zhì)量，防止了傳統(tǒng)地膜造成的“白色污染”。另外，作品原材料來源廣泛，制作過程經(jīng)濟(jì)節(jié)約，一次成膜節(jié)省了人力物力，達(dá)到了資源有效利用。
詳細(xì)介紹：
此項(xiàng)作品中利用的原料有赤泥和液態(tài)地膜，其中赤泥是氧化鋁廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生固體廢棄物，它不僅占用土地，污染環(huán)境，而且造成地下水污染及資源浪費(fèi)，所以對于赤泥的綜合利用是一個(gè)十分重要和迫切需解決的問題。近年來經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)表明，赤泥對土壤中的Cr6+，Ni2+，Zn2+，Pb2+，Cd2+有較好的固著性能，使其從可交換狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殒I和氧化物狀態(tài)，從而使土壤中重金屬離子的活動(dòng)性和反應(yīng)性降低，有利于微生物活動(dòng)和植物生長。液態(tài)地膜是一項(xiàng)新興產(chǎn)品，是以富含腐殖酸的風(fēng)化煤為主要原料添加活性劑、交聯(lián)劑、除草劑等混合而成的多功能可降解黑色液態(tài)地膜。它既具有塑料地膜的增溫、保墑、保苗的作用，又有較強(qiáng)的粘附能力，可將土粒聯(lián)結(jié)成理想的團(tuán)聚體。另外，液態(tài)地膜可自然降解的性能，為防治“白色污染”工作帶來了巨大的方便：液態(tài)地膜噴施后，受光、熱和土壤中的微生物作用，降解成腐植酸類有機(jī)肥，從根本上消除 “白色污染”。 我們在此過程中將這兩種原料進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在土壤的改良方面不僅能有效控制土壤中重金屬含量，還能避開傳統(tǒng)地膜帶來的白色污染；在經(jīng)濟(jì)效益方面因?yàn)槠湓牧蟻碓磸V泛，價(jià)格便宜，在市場中具有廣闊前景；在人力物力投入方面上做到了資源有效利用，一次噴施成膜，節(jié)省時(shí)間，保證了效率。我們都知道，環(huán)境保護(hù)應(yīng)該是在節(jié)約能源和資金的前提下進(jìn)行的，此項(xiàng)技術(shù)在滿足環(huán)保前提的條件下，真正做到了以廢治廢，資源達(dá)到了最優(yōu)化配置，發(fā)展前景廣闊，是一項(xiàng)針對污染土壤改良的綜合技術(shù)。

作品圖片

  • 一種新型土壤改良劑——赤泥與液態(tài)地膜結(jié)合物
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  • 一種新型土壤改良劑——赤泥與液態(tài)地膜結(jié)合物
  • 一種新型土壤改良劑——赤泥與液態(tài)地膜結(jié)合物

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

近年來土壤理化性質(zhì)變差，修復(fù)重金屬污染土壤越來越受到重視，研制出一種經(jīng)濟(jì)、有效、穩(wěn)定且對環(huán)境友好的新型土壤鈍化劑是改良劑原位修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵。國內(nèi)外對赤泥綜合利用進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，其中赤泥對于土壤的改善功效越來越被重視起來。首先赤泥對土壤中的重金屬離子有較好的固著性能，降低土壤中重金屬離子的活動(dòng)性和反應(yīng)性，有利于微生物活動(dòng)和植物生長。其次赤泥可作為吸附材料，有效控制土壤內(nèi)源磷負(fù)荷。液態(tài)地膜既能保溫保墑，又有較強(qiáng)粘附能力，可成為土壤改良劑，在改善作物生長環(huán)境同時(shí)，還解決了“白色污染”問題。基于以上研究，我們大膽提出將赤泥與現(xiàn)有液態(tài)地膜結(jié)合應(yīng)用，針對受重金屬污染的土壤，達(dá)到土壤修復(fù)及提高土壤質(zhì)量的目的。同時(shí)研究其是否具有新特性，是否具有潛在危害，從而彌補(bǔ)赤泥修復(fù)重金屬污染土壤及液態(tài)地膜改良土壤未探明的潛在危害。創(chuàng)新點(diǎn)：變廢為寶、以廢治廢，降低修復(fù)成本；豐富液態(tài)地膜功能；一次噴施成膜，將鋪膜、施肥、施加土壤改良劑步驟合而為一，高效省時(shí)。技術(shù)關(guān)鍵：針對重金屬污染土壤的修復(fù)能力及顯現(xiàn)新特性。主要技術(shù)指標(biāo)：該改良劑使用后農(nóng)作物的重金屬含量應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)；農(nóng)作物的重金屬含量應(yīng)達(dá)標(biāo)；復(fù)合使用效果應(yīng)達(dá)到赤泥單獨(dú)使用的效果。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本作品在傳統(tǒng)液態(tài)地膜的基礎(chǔ)上加入了改性活化處理（制備粒狀、粉狀的環(huán)境友好吸附材料）后的赤泥，按一定比例與液態(tài)地膜結(jié)合，作為土壤改良劑的赤泥起到對重金屬污染土壤中的砷、鉛、鎘、鉻等重金屬離子吸附去除的作用，并有效控制畜禽糞便是非過程中易溶態(tài)磷的釋放。同時(shí)提升液態(tài)地膜的吸熱增溫、保墑、保苗作用。與傳統(tǒng)的土壤改良修復(fù)技術(shù)相比，克服了傳統(tǒng)土壤改良劑的單一效果，實(shí)現(xiàn)了利用赤泥修復(fù)重金屬污染土壤的同時(shí)，豐富了液態(tài)地膜的功能，一舉兩得，優(yōu)化后的地膜具有顯著除重金屬功能。 同時(shí)研究赤泥與液態(tài)地膜相結(jié)合兩者會(huì)不會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成新物質(zhì)；施加在土壤中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果；會(huì)不會(huì)雖然降低了重金屬含量卻造成二次污染也是我們研究的另一個(gè)目的。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室中期，取土樣測定鉻離子含量，獲得預(yù)期結(jié)果：本作品可使土壤中鉻離子含量降低。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

實(shí)物樣品、照片、不同條件下長成的小白菜標(biāo)本。

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

作品技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢： 改變傳統(tǒng)地膜觀念，把液態(tài)地膜與赤泥相結(jié)合。赤泥作為污染性廢渣，廢物利用?？梢蕴岣咄寥纏H，有效降低污染土壤中Pb、Cd、Cr等重金屬的移動(dòng)性和生物有效性、降低毒性金屬的植物毒性。同時(shí)液態(tài)地膜經(jīng)過降解，成為有機(jī)肥進(jìn)入土壤內(nèi)部，與傳統(tǒng)地膜相比，減少白色污染。 適應(yīng)范圍： 受重金屬污染及需要改良的土地。 推廣前景： 現(xiàn)階段國內(nèi)對液態(tài)地膜的研究比較深入，技術(shù)已經(jīng)趨于成熟化并且產(chǎn)品已經(jīng)形成規(guī)模。但是就現(xiàn)階段市場上的液態(tài)地膜產(chǎn)品而言，沒有針對特殊地塊的特種產(chǎn)品。我國的土地污染日趨嚴(yán)重，這必然給特種地膜帶來巨大的商機(jī)和市場。另外，赤泥的來源廣泛且廉價(jià)，一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生 1.0～2.0噸赤泥，經(jīng)濟(jì)節(jié)約，在改善土壤質(zhì)量的同時(shí)還解決了赤泥的處理問題。

同類課題研究水平概述

隨著鋁工業(yè)的發(fā)展，赤泥堆積造成的環(huán)境污染問題日益突出，各國迫切需要尋找赤泥的有效利用途徑。目前針對赤泥的特性，國內(nèi)外的研究主要集中于赤泥在生產(chǎn)水泥、回收有價(jià)金屬、制備陶瓷制品以及在處理廢水、大氣方面的應(yīng)用，而且尚未形成產(chǎn)業(yè)化。但是赤泥對于受到重金屬污染土壤的良好的修復(fù)作用卻一直被人們所忽視，國內(nèi)這方面的研究也相對較少。隨著我國耕地受重金屬污染面積的逐漸擴(kuò)大，赤泥對于土壤重金屬的修復(fù)作用日趨被人們重視起來?，F(xiàn)階段針國內(nèi)外對赤泥對于土壤中重金屬的治理地研究主要集中于Cd2+、Pd2+的有效治理。現(xiàn)有的研究成果表明，赤泥可以顯著降低土壤中交換態(tài)Cd和Zn的含量，分別降低33.3%~46.1%、100%；降低土壤中有效態(tài)Cd和Zn的含量，為25.1%~33.7%、59.7%~72.2%。 同時(shí)在將赤泥應(yīng)用于土壤治理的研究中一直缺少一個(gè)有效地載體，來實(shí)現(xiàn)赤泥于土壤的有機(jī)結(jié)合。液態(tài)地膜的出現(xiàn)恰好填補(bǔ)了這一空白。由于液態(tài)地膜其特殊的相態(tài)就給了我們實(shí)驗(yàn)的空間，在不影響地膜原有保墑、保溫功效的前提下，實(shí)現(xiàn)了赤泥修復(fù)土壤的作用。同時(shí)液態(tài)可降解地膜也減少了傳統(tǒng)地膜的白色污染問題。
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