一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法

    专利2025-11-10  4


    本发明涉及土壤改良,具体是一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法。


    背景技术:

    1、土壤改良指的是通过一系列的措施和方法,改善土壤的质地、结构、肥力和水分保持能力,以提高土壤的农业生产力和可持续性。土壤改良的方法包括:有机物质添加、矿物质添加、ph调节和水分管理。

    2、碳汇是指能够吸纳和储存二氧化碳(co2)等温室气体的自然或人工系统。它们可以帮助减少大气中的温室气体含量,缓解全球气候变化。自然碳汇包括森林、湿地、草原和海洋等生态系统。人工碳汇是人为创造的用于吸收和储存二氧化碳的系统。

    3、人类在生产活动过程中,一方面容易对生产活动的周边区域土壤表层和植被造成干扰,导致土壤结构功能被破坏,土壤碳汇能力下降,无法形成有效的土壤团聚体来阻止营养物质的流失,从而使土壤肥力下降,造成土地退化;另一方面部分从事生产活动的土壤中,例如矿山,重金属的含量较大,会破坏植物吸收其他营养元素的能力,影响土壤中微生物活性,导致植物和微生物数量下降。

    4、以上原因导致目前的土壤酸性较大,土壤修复较为困难,且导致土壤较为劣质,缺乏营养物质,进而导致土壤的利用率较低。

    5、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本发明背景技术的理解,因此,其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


    技术实现思路

    1、针对现有土壤生态环境下存在的上述技术问题,本发明提供一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法。

    2、一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,包括破碎机和白云石原料,将所述开采后的白云石原料置入破碎机内,得到小体积块状白云石原料,将小体积块状所述白云石原料置入预设的研磨机内,得到粉末状重质碳酸钙,进而将粉末状所述重质碳酸钙盛装在自动撒料桶中,并通过预设的无人机承载自动撒料桶,进而将所述粉末状重质碳酸钙均匀撒入外部预处理的生态系统中;

    3、所述重质碳酸钙中的碳酸钙附在陆地上,并经与岩石风化反应,捕获空气中的二氧化碳,且产生伴生反应,反应得到二价钙和碳酸氢根,进而反应生成物钙离子、镁离子和碳酸氢根进入外部预处理的生态系统中进行修复处理。

    4、进一步的,所述伴生反应包括水体与重质碳酸钙发生化学溶解,得到镁离子、钙离子和碳酸根离子,并在有足量二氧化碳的环境下,碳酸根离子与二氧化碳和水反应生成碳酸氢根离子。

    5、进一步的,所述重质碳酸钙与水发生化学溶解反应的化学方程式为:camgco3+h2o+co2—mg2++ca2++2hco32-。

    6、进一步的,所述碳酸根离子与二氧化碳反应的化学方程式为:co32-+co2+h2o—2hco3-。

    7、进一步的,所述钙离子和镁离子进入土壤系统,形成可改变土壤肥力的土壤团聚体。

    8、进一步的,所述碳酸钙风化产生溶解无机碳,所述溶解无机碳进入到水生生态系统,通过增加净co2吸收水生生物,并发生光合作用,进而利用dic施肥效应形成内源有机碳aoc,进而形成可缓解水体酸化或碱化的有机碳保存至水体中。

    9、上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

    10、本发明的有益效果:

    11、1、通过将碳酸钙研磨成粉撒入陆地生态系统,使得其通过岩石风化捕获大气co2,便于减少大气中的co2含量,起到一定的增加碳汇的效果,进一步缓解co2造成的温室效应;并通过增加净co2吸收水生生物发生光合作用,可以减少土壤的酸性,有益于土壤的修复,且增加了土壤的营养元素,加强的土壤改良的效果,该方法操作简便,流程简单,成本低廉,效益可观,适合大面积的推广与应用。

    12、2、通过碳酸钙风化产生溶解无机碳,使溶解无机碳进入到水生生态系统,通过增加净co2吸收水生生物,并发生光合作用,进而利用dic施肥效应形成内源有机碳aoc,进而形成可缓解水体酸化或碱化的有机碳保存至水体中,便于能够缓解水体的酸化。



    技术特征:

    1.一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,包括破碎机和白云石原料,其特征在于,将所述开采后的白云石原料置入破碎机内,得到小体积块状白云石原料,将小体积块状所述白云石原料置入预设的研磨机内,得到粉末状重质碳酸钙,进而将粉末状所述重质碳酸钙盛装在自动撒料桶中,并通过预设的无人机承载自动撒料桶,进而将所述粉末状重质碳酸钙均匀撒入外部预处理的生态系统中;

    2.根据权利要求1所述的一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,其特征在于,所述伴生反应包括水体与重质碳酸钙发生化学溶解,得到镁离子、钙离子和碳酸根离子,并在有足量二氧化碳的环境下,碳酸根离子与二氧化碳和水反应生成碳酸氢根离子。

    3.根据权利要求2所述的一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,其特征在于,所述重质碳酸钙与水发生化学溶解反应的化学方程式为:mgco3+caco3+h2o—mg2++ca2++2co32-。

    4.根据权利要求2所述的一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,其特征在于,所述碳酸根离子与二氧化碳反应的化学方程式为:co32-+co2+h2o—2hco3-。

    5.根据权利要求3所述的一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,其特征在于,所述钙离子和镁离子进入土壤系统,形成可改变土壤肥力的土壤团聚体。

    6.根据权利要求1所述的一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,其特征在于,所述碳酸钙风化产生溶解无机碳,所述溶解无机碳进入到水生生态系统,通过增加净co2吸收水生生物,并发生光合作用,进而利用dic施肥效应形成内源有机碳aoc,进而形成可缓解水体酸化或碱化的有机碳保存至水体中。


    技术总结
    本发明公开了一种能够实现土壤改良和增加碳汇的方法,涉及土壤改良技术领域,包括破碎机和白云石原料,将所述开采后的白云石原料置入破碎机内,得到小体积块状白云石原料,将小体积块状所述白云石原料置入预设的研磨机内,得到粉末状重质碳酸钙,进而将粉末状所述重质碳酸钙盛装在自动撒料桶中,并通过预设的无人机承载自动撒料桶,进而将所述粉末状重质碳酸钙均匀撒入外部预处理的生态系统中;所述重质碳酸钙中的碳酸钙附在陆地上,并经与岩石风化反应,捕获空气中的二氧化碳,且产生伴生反应,反应得到二价钙和碳酸氢根。本发明可以减少土壤的酸性,有益于土壤的修复,且增加了土壤的营养元素,加强的土壤改良的效果。

    技术研发人员:石亮星,曾思博,刘再华
    受保护的技术使用者:中国科学院地球化学研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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