[发明专利]高效去除重金属的复合制剂

说明书

本发明公开了一种高效去除重金属的复合制剂，包括小麦秸秆、牛粪、菌渣、γ‑聚谷氨酸、明胶、聚丙烯胺、聚环氧琥珀酸钠、甘蔗渣、戊二醛、羧甲基交联淀粉、褐煤腐殖酸、生物表面活性剂、粉煤灰改性橘子皮、木醋、活性炭、二硫代氨基甲酸壳聚糖；通过各组分之间的协同增效，直接与重金属铅、镉及氮素离子发生化学、物理吸附等多种方式协同去除重金属，可降低有效态重金属含量,减缓氮素释放,提高氮素利用效率，降低土壤中重金属活性强和生物可利用性强的形态，阻止重金属从土壤迁移转化到植物，防止重金属的生物富集和放大并减轻生长在污染土壤中的植物中镉的积累，可对土壤进行养护，另外还具有生物降解性，不会对土壤造成二次污染。

技术领域

本发明涉及土壤修复，特别涉及一种高效去除重金属的复合制剂。

背景技术

土壤是地球表层系统最活跃的圈层，是人类赖以生存和发展的基石，是保障人类食物与生态环境安全的重要物质基础。随着工业发展和农业生产的现代化，土壤中的重金属污染已经成为一个危害全球环境质量的主要问题之一。重金属元素是一种潜在的污染物，很难被土壤微生物降解，一旦进入到土壤中，治理起来十分困难。土壤重金属污染主要来源于工业生产、农业生产和交通运输。它们不仅会导致土壤生命力下降而使粮食减产，而且能够在植物和动力体内积累并进入食物链，危害人类健康。更为严重的是，这些污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性等特点。2014年《全国土壤污染状况调查公报》及2015年《中国耕地地球化学调查报告》调查结果显示，8％以上的农田土壤受到不同程度的重金属污染，而土壤中重金属的有效剥离去除修复技术一直是个世界性的技术难题。目前国内外土壤重金属修复技术主要为异位修复、稳定化处理和热处理等。土壤异位修复成本高昂，土壤热处理、化学淋洗及稳定化技术导致土壤丧失本具的生态功能，土壤植物修复技术的植物处置等诸多问题制约着重金属污染土壤的修复进程。上述技术无疑是土壤修复的“姑息疗法”，之所以采取这些技术的原因在于土壤中重金属永久去除是土壤修复的技术瓶颈和需要突破的难题。经济可行、技术可靠、不影响粮食生产、不破坏耕地质量的重金属永久去除土壤原位修复技术是政府、农场主和广大民众的迫切需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高效去除重金属的复合制剂，可修复各种重金属(如Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、As)和有毒有机物(如氯代有机物、溴代有机物、抗生素等)污染土壤，降低土壤中重金属活性强和生物可利用性强的形态，阻止重金属从土壤迁移转化到植物，防止重金属的生物富集和放大。

本发明的高效去除重金属的复合制剂，所述复合制剂原料按重量份包括以下组分：

小麦秸秆40-60份、牛粪20-40份、菌渣15-25份、γ-聚谷氨酸4-8份、明胶2-6份、10-20份聚丙烯胺、5-10份聚环氧琥珀酸钠、1-5份甘蔗渣、戊二醛1-3份、羧甲基交联淀粉1-5份、褐煤腐殖酸5-10份、生物表面活性剂1-3份、粉煤灰4-8份、改性橘子皮4-8份、木醋1-3份、活性炭1-5份、二硫代氨基甲酸壳聚糖1-5份；所述羧甲基交联淀粉为玉米淀粉与环氧氯丙烷交联后与氯乙酸反应制得；

所述小麦秸秆通过下述方式制备：将粉碎的小麦秸秆于马弗炉内再温度为90-110℃下加热1小时，然后升温至300-400℃加热2小时，自然冷却后用盐酸溶液处理12小时，去除灰分经过滤洗涤至中性，然后在温度为70-90℃下烘12小时；

所述活性炭为竹子用Fe(NO₃)₃溶液浸渍后再温度为700-900℃下炭化制得；

所述改性橘子皮通过下述方式制备：将橘子皮、无水乙醇和氢氧化钠混合后加入氯化钙溶液浸泡并搅拌16-20小时后水洗至pH中性，过滤后在温度为65-75℃下干燥24小时；