[发明专利]一种改良污染土壤的复合土壤调理剂及其制备方法

说明书

本发明涉及环境污染物生物处理技术及农业生产技术领域，提供一种改良污染土壤的复合土壤调理剂，包括以下按重量份计算的原料，玉米秸秆纳米生物炭材料10‑20份、纳米碳改性微囊菌剂5‑10份、微生物菌肥70‑85份，以上各组分之和为100份。本发明还提供一种改良污染土壤的复合土壤调理剂的制备方法。本发明的改良污染土壤的复合土壤调理剂及制备方法能显著降低土壤中多环芳烃(PAHs)含量，以及且提高土壤肥缓释功效和促进农作物产量质量，可作为PAHs污染耕地土壤的复合调理剂及肥料使用。

技术领域

本发明属于环境污染物生物处理技术及农业生产领域，具体涉及一种新型的兼具“修复污染”和“土壤增肥”的改良污染土壤的复合土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

有机污染农田土壤的高效绿色修复与土壤肥力提升及作物品质的改善是现代农业的热点与难点问题。由于土壤系统的复杂性，绿色修复往往存在修复周期长影响作物耕作等问题，故研制先进的“边修复-边生产”甚至是“边修复-促生产”的新颖修复技术或材料已成为当前现代农业的一大发展趋势。

据统计，我国多环芳烃(PAHs)每年的总排放量高达25,300吨，由于大气沉降作用导致大气中有90％以上PAHs都汇集到了土壤中，造成大量土地PAHs含量超标，影响农业生产，甚至威胁到人类健康和生态系统的可持续发展。因此，研制出新型的兼具“修复污染”和“土壤增肥”的复合PAHs污染土壤调理剂，以期缓解土壤PAHs污染风险、保障农产品安全的同时，还能改良农田土壤、提升土壤肥力、改善作物的产量和质量，为农民群众增产增收，实现科技振兴乡村，具有重要的环境意义、社会意义和政治意义。

发明内容

本发明之目的提供了一种改良污染土壤的复合土壤调理剂及其制备方法，用以降低耕地土壤及作物中有机污染物含量，且提高土壤肥缓释功效和促进农作物产量质量。

本发明提供一种改良污染土壤的复合土壤调理剂，包括以下按重量份计算的原料，包括玉米秸秆纳米生物炭材料10-20份、纳米碳改性微囊菌剂5-10 份、微生物菌肥70-85份，以上各组分之和为100份。

进一步地，所述玉米秸秆纳米生物炭材料的制备方法包括如下步骤：

将玉米秸秆粉碎后置于管式炉中，在氮气气氛条件下高温烧制3-5h，得到玉米秸秆生物炭；

将制得的所述玉米秸秆生物炭冷却至室温；

用球磨机粉碎至20～100nm制得玉米秸秆纳米生物炭材料。

进一步地，所述纳米碳改性微囊菌剂的制备方法包括如下步骤：

菌株的培养：采用鞘脂单胞菌GY2B菌株进行培养，将菌株接种到含有营养肉汁培养基的发酵罐中，通过旋转离心收集降解菌菌液；

纳米碳杂化微囊菌剂的制备：将CaCl₂2H₂O、Na₂CO₃配成0.2-0.4mol/L 的等浓度水溶液，同时，将聚阳离子电解质材料壳聚糖和聚阴离子电解质材料海藻酸钠配成等浓度的水溶液，浓度均为1～3g L^-1；取20mL CaCl₂2H₂O 溶液和40mL聚阳离子电解质材料壳聚糖溶液及所述玉米秸秆纳米生物炭材料加入到上一步培养出的所述降解菌菌液中，在磁力搅拌下迅速加入等体积的Na₂CO₃溶液，搅拌1～3min后，静置20～40min，制得聚阳离子电解质材料壳聚糖掺杂的碳酸钙胶体微粒；将所述聚阳离子电解质材料壳聚糖掺杂的碳酸钙胶体微粒用水洗涤2～4次，再将40mL聚阴离子电解质材料海藻酸钠溶液加入其中，使其在聚阳离子电解质材料壳聚糖的表面进一步沉积，然后再加入聚阳离子电解质材料壳聚糖进行进一步沉积，加入过程不断搅拌，如此重复3次，从而将所述玉米秸秆纳米生物炭材料及降解菌包埋于微囊中；