[发明专利]一种土壤重金属修复剂及其制备方法及其应用

说明书

本发明公布了一种土壤重金属修复剂及其制备方法及其应用，首先在空气氛围下，将凹凸棒土置于马弗炉中，以一定的升温速率进行预处理，冷却后研磨，摇筛机筛分后密封保存；在水热反应釜中加入玉米芯、去离子水，在一定温度下反应，得生物炭；将稻草、上海青叶、新鲜猪粪、麸皮按一定比例均匀混合，在室温与空气氛围下堆肥制备有机肥；将煅烧后的凹凸棒土、有机肥、生物炭、赤泥、磷酸一铵均匀混合，即得土壤重金属修复剂。该修复剂利用控释技术，长期、精准的去除土壤中超标的重金属，并与生物质肥料结合，在修复土壤重金属的同时，增强土壤肥力，该技术原料大部分来源于自然环境，体现了取之自然，反馈自然的理念，具有重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及农业用土壤修复的技术领域，尤其涉及一种土壤重金属修复剂及其制备方法及其应用。

背景技术

土壤是动物、植物和微生物赖以生存的物质基础和获取营养物质的重要介质，是人类社会发展的重要资源和生命线。随着人类活动，如农药和化肥的滥用、污水灌溉、化工产品制造、采矿、金属电镀，以及工业残留物处置不当等，使土壤遭受严重的重金属污染。而且随着世界经济和城市化的发展，重金属排放量逐年增加，导致土壤重金属污染事件频繁发生，使得控制土壤重金属污染，恢复土壤环境的可持续发展成为全球亟待解决的热点和难点问题。

土壤重金属的修复是向土壤添加修复剂而改变土壤中重金属形态的方式实现的，即通过修复剂钝化重金属，降低土壤中重金属的有效性，减少重金属对环境和人类的危害，最终达到重金属污染土壤安全利用的目的。其中，生物炭由于具有特殊的理化性能，比如官能团种类多、比表面积大、离子交换能力强等优点，被广泛应用于土壤重金属污染的修复。堆肥作为一种有机肥料的处理过程，堆肥后的有机肥能减少污染土壤中有效态的重金属含量，被当作一种高效重金属改良剂。目前关于堆肥与生物炭联用钝化土壤中重金属的研究很少。因此，就如何将生物炭和堆肥技术用于重金属污染的土壤修复仍面临较大挑战。

发明内容

本发明提供一种土壤重金属修复剂及其制备方法及其应用，该土壤重金属修复剂由生物炭和堆肥技术联用。

一种土壤重金属修复剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：首先在空气氛围下，将凹凸棒土置于马弗炉中，以一定的升温速率升至300-350 ℃预处理2-3 h，再以相同的升温速率升至600-800 ℃保持4-5 h，冷却后研磨，用100-200目的摇筛机筛分后密封保存；

步骤S2：在水热反应釜中加入玉米芯，再加入去离子水，在220-260 ℃下反应8-10h，然后经过过滤、洗涤、干燥、球磨后，筛选100-200目的颗粒即得生物炭；

步骤S3：将稻草、上海青叶、新鲜猪粪、麸皮按质量比40-50：10-20：20-30：5-10的比例均匀混合，在室温与空气氛围下经25-35天的堆肥制备富含生物质的有机肥；

步骤S4：将煅烧后的凹凸棒土、有机肥、生物炭、赤泥、磷酸一铵均匀混合，即得土壤重金属修复剂。

优选的是，本发明步骤S1中取40-80 g、粒径为100-200目的凹凸棒土。

优选的是，本发明步骤S1中的升温速率为5-10 ℃/min。

优选的是，本发明步骤S2中取5-10 g、粒径为10-20目的玉米芯。

优选的是，本发明步骤S2中去离子水的体积数为50-70 ml，