一种用于修复土壤重金属的改良剂及其制备方法

1.本发明属于土壤改良剂技术领域，具体涉及一种用于修复土壤重金属的改良剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着工业化的发展，农田土壤中重金属污染，重金属在土壤中难降解，被作物吸收后通过食物链的传递最终危害人体健康。因此，修复土壤重金属污染，降低农产品中的重金属含量，是当前食品安全需要解决的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，第一方面，本发明提出一种用于修复土壤重金属的改良剂，该改良剂能有效修复土壤重金属污染，降低农产品中的重金属含量；第二方面，本发明还提出一种用于修复土壤重金属的改良剂的制备方法，该方法工艺简单，成本低廉。
4.本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种用于修复土壤重金属的改良剂，包括如下重量份的组分：有机肥5-50 份、氧化钙30-45份、生物质炭20-70份、膨润土10-30份、微量元素1-3份，微生物菌剂0.5-2份；所述膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
6.进一步的，包括如下重量份的组分：有机肥30-50份、氧化钙30-45份、生物质炭50-70份、膨润土10-25份、微量元素1.5-3份，微生物菌剂1-2份；
7.进一步的，所述微量元素为硼、钼、锌、铁中的一种或多种。
8.进一步的，所述有机肥为猪粪、牛粪、鸡粪中的一种或多种。
9.进一步的，所述有机肥的含水率为30-40％。
10.本发明提供一种用于修复土壤重金属的改良剂的制备方法，包括以下步骤：
11.按照重量份称取各原料；
12.将有机肥、微生物菌剂、微量元素肥混合均匀，得混合物a,将氧化钙、生物质炭、膨润土混合，粉碎研磨，得混合物b；
13.将混合物a和混合物b混匀，挤压制粒即得。
14.进一步的，所述步骤(2)中混合物b的细度为40-100目。
15.进一步的，所述步骤(2)中的生物质炭是用生物质原料在500℃-700℃和厌氧条件下进行高温裂解2-4小时制得。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.本发明的用于修复土壤重金属的改良剂能有效修复土壤重金属污染，降低农产品中的重金属含量。
18.本发明中的生物炭和膨润土疏松多孔、具有较大的表面积，能有效吸附土壤中的重金属，进而降低土壤中的重金属含量；
19.本发明中氧化钙，能提高土壤的ph值，使重金属离子发生沉淀，从而降低土壤中重
金属有效态含量；
20.本发明中的微生物菌能加速本发明中有机肥的分解，同时能改善土壤微生物菌群，从而改良土壤，提高土壤的肥力。
21.本发明中的微量元素能和土壤中的重金属粒子产生竞争，进而抑制作物对重金属的吸收，降低农产品中的重金属含量。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
23.本技术文件中，％如无特殊说明，均表示wt％，比例关系均为质量比，所采用的原料，如无特殊说明外，均为市售产品。
24.实施例1
25.一种用于修复土壤重金属的改良剂，按重量份计，由有机肥5份、氧化钙30份、生物质炭20份、膨润土30份、硫酸亚铁1份，微生物菌剂0.5份混合而成。
26.其制备方法为：
27.1、按照重量份称取各原料；
28.2、将有机肥、微生物菌剂、微量元素肥混合均匀，得混合物a,将氧化钙、生物质炭、膨润土混合，粉碎研磨，筛取40目样品，得混合物b；
29.3、将混合物a和混合物b混匀，挤压制粒即得。
30.其中，有机肥为干湿分离后的猪粪，含水率为35％；生物质炭为小麦秸秆在600℃和厌氧条件下进行高温裂解2小时制得；膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
31.实施例2
32.一种用于修复土壤重金属的改良剂，按重量份计，由有机肥20份、氧化钙 40份、生物质炭40份、膨润土30份、硫酸锌1份，微生物菌剂0.8份混合而成。
33.其制备方法为：
34.1、按照重量份称取各原料；
35.2、将有机肥、微生物菌剂、微量元素肥混合均匀，得混合物a,将氧化钙、生物质炭、膨润土混合，粉碎研磨，筛取50目样品，得混合物b；
36.3、将混合物a和混合物b混匀，挤压制粒即得。
37.其中，有机肥为干湿分离后的牛粪，含水率为40％；生物质炭为水稻秸秆在700℃和厌氧条件下进行高温裂解2.5小时制得；膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
38.实施例3
39.一种用于修复土壤重金属的改良剂，按重量份计，由有机肥30份、氧化钙 30份、生物质炭50份、膨润土25份、硼砂2份，微生物菌剂1份混合而成。
40.其制备方法为：
41.1、按照重量份称取各原料；
42.2、将有机肥、微生物菌剂、微量元素肥混合均匀，得混合物a,将氧化钙、生物质炭、
膨润土混合，粉碎研磨，筛取60目样品，得混合物b；
43.3、将混合物a和混合物b混匀，挤压制粒即得。
44.其中，有机肥为干湿分离后的鸡粪，含水率为30％；生物质炭为玉米秸秆在500℃和厌氧条件下进行高温裂解4小时制得；膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
45.实施例4
46.一种用于修复土壤重金属的改良剂，按重量份计，由有机肥50份、氧化钙 45份、生物质炭70份、膨润土10份、钼酸铵0.5份、硫酸锌2.5份、微生物菌剂2份混合而成。
47.其制备方法为：
48.1、按照重量份称取各原料；
49.2、将有机肥、微生物菌剂、微量元素肥混合均匀，得混合物a,将氧化钙、生物质炭、膨润土混合，粉碎研磨，筛取80目样品，得混合物b；
50.3、将混合物a和混合物b混匀，挤压制粒即得。
51.其中，有机肥为干湿分离后的鸡粪和牛粪的混合物，含水率为30％；生物质炭为灌木枯枝在600℃和厌氧条件下进行高温裂解3小时制得；膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
52.实施例5
53.一种用于修复土壤重金属的改良剂，按重量份计，由有机肥40份、氧化钙 45份、生物质炭50份、膨润土15份、硼砂1份、硫酸亚铁0.5份、微生物菌剂2份混合而成。
54.其制备方法为：
55.1、按照重量份称取各原料；
56.2、将有机肥、微生物菌剂、微量元素肥混合均匀，得混合物a,将氧化钙、生物质炭、膨润土混合，粉碎研磨，筛取100目样品，得混合物b；
57.3、将混合物a和混合物b混匀，挤压制粒即得。
58.其中，有机肥为干湿分离后的猪粪和牛粪的混合物，含水率为30％；生物质炭为稻壳在700℃和厌氧条件下进行高温裂解2.5小时制得；膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
59.实验例
60.以下通过试验说明本发明的有益效果：
61.将实施例1-5中的用于修复土壤重金属的改良剂应用于云南省昆明市东川区的重金属污染农田修复试验，试验设置2个处理，处理1为对照组，处理2 为试验组，每个处理3次重复，各处理间除撒施重金属修复剂种类不同外，其余农事操作相同；土壤重金属修复生物改良剂于土壤翻耕前一次性施入，翻耕后充分耙匀，移栽水稻秧苗；
62.处理1：(ck)常规施肥；水稻移栽前7天用质量分数为45％(n、p、k的质量分数依次为20％、15％、10％)的复合肥60公斤/亩一次性施入；该复合肥生产商均为史丹利农业集团股份有限公司；
63.处理2：土壤重金属改良剂200kg/亩；
64.试验开始前取基础土样，测定土壤中重金属有效态含量；水稻收获后，分别取各个处理土样，测定土壤中重金属有效态含量；水稻成熟后收获，取样测定大米中的重金属含量，所得结果如下：
65.土壤重金属修复生物改良剂降低稻米重金属含量的效果：
66.表1:稻米中重金属含量测定结果
[0067][0068]
表2:与对照相比，稻米中重金属含量降低情况
[0069][0070]
通过表2和表3可以看出，施用本发明的土壤重金属改良剂，能够使稻米中的重金属含量显著降低。
[0071]
土壤中重金属的有效态含量变化
[0072]
表3：土壤重金属有效态含量
[0073][0074]
表4：与对照相比，土壤重金属有效态含量降低情况
[0075][0076]
由表4和表5可以看出，施用本发明的土壤重金属改良剂能够使土壤中重金属的有效态含量显著降低。
[0077]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。