本发明涉及土壤污染处理技术领域，具体涉及一种土壤污染改良剂及制备方法。
背景技术：
高速发展的现代社会，在给人类带来日新月异物质生活的同时，也给人类带来了不少危害，其中的不少危害是由于人类向自然界的过度索取与干预所造成的。用破坏环境的高昂代价换取经济社会的快速发展，这是大多数工业发达国家已经走过的老路，也正是目前大多数发展中国家面临的一个严峻问题。自然土壤是一种无污染、清洁的、具有生命活性的土壤，它是自人类诞生以来赖以生存进化的重要根基之一。自人类从事农业生产活动以来，尤其是提倡“民以食为天”的中国，数十年以来一直贯彻“以粮为纲”的指导思想，只求产量、不讲质量，人多地少的国情，在这种过度的开发、近于掠夺性的索取模式下，我国的大部分耕地已经受到极大的伤害。致使越来越多的充满活力的土壤变成“死土”、洁净的土壤变成污染的土壤、肥沃的土壤变成贫瘠的土壤；尤其是进入现代农业经济发展阶段以来，在不科学的过量使用化学肥料与农药、未经腐熟的有机肥料和微生物肥料后，严重破坏了土壤中生物多样性和适宜于各种作物生长的土壤的理化结构及生物活性，最终使其失去了土壤的自然特性，丧失了土壤的理想生产能力。因此，从土地上获取的各种瓜、果、蔬菜、以及作为国人传统主食的稻、麦、粟、谷等五谷杂粮，乃至食用以上述原料为饲料的家畜、家禽、畜牧类制品等，不仅自然品质、食用口味难以保证，而且不少农副产成品还带有危害人类身心健康的有毒有害成分。
因此，研究开发一种能够有效改善土壤污染状况、为农作物提供无公害生存环境具有重要意义，也符合目前市场的需求，具有较好的应用前景。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种土壤污染改良剂及制备方法，所述改良剂应用于被污染的土壤，能够活化土壤，改变土壤的理化结构，解决了由于长期使用化肥和农药导致的土壤硬化、化学药物积累、微生物失调的状况，为农作物提供了一个安全的生长环境。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种土壤污染改良剂，包括如下重量份的各组分：硅藻土23~36份、凹凸棒土10~17份、壳聚糖6~15份、贝壳粉8~14份、阴离子聚丙烯酰胺20~32份、腐殖质15~28份、生物炭材料12~20份、粉煤灰10~15份、生石灰8~17份、河底淤泥16~22份、微生物菌剂5~12份、矿物分解细菌3~8份。
优选地，所述改良剂包括如下重量份的各组分：硅藻土32份、凹凸棒土15份、壳聚糖10份、贝壳粉9份、阴离子聚丙烯酰胺28份、腐殖质20份、生物炭材料17份、粉煤灰12份、生石灰10份、河底淤泥18份、微生物菌剂9份、矿物分解细菌6份。
优选地，所述生物炭材料为植物秸秆或者谷壳经过破碎、处理后得到的产物。
优选地，所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、土著菌、黑曲霉菌、硫化细菌、光和菌群中的一种或多种的混合。
优选地，所述矿物分解细菌包括解钾菌、解磷菌、糖醇酶。
本发明还涉及一种制备土壤污染改良剂的方法，包括如下步骤：
（1）称取植物秸秆或者谷壳，将其风干，然后用粉碎机粉碎，然后对其进行加热处理，再以10℃/min的速度升温至500~800℃，保温3~6h，冷却，即得所述生物炭材料，备用；
（2）按照配比分别称取腐殖质、河底淤泥、壳聚糖、贝壳粉，并将其置于发酵池中混合均匀，加入适量的水，然后加入微生物菌剂，自然发酵7~10天，翻堆，向发酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均匀后，继续发酵7~10天，得到发酵产物；
（3）将发酵产物干燥并粉碎，然后与配比量的硅藻土、阴离子聚丙烯酰胺、矿物分解细菌混合搅拌均匀，即得所述改良剂。
优选地，所述步骤（1）中加热处理的方法为缓慢升温至200~300℃，保温1~2h。
优选地，所述步骤（2）中加入水的量使得发酵池中的含水量为30%~50%。
优选地，所述步骤（3）将发酵产物干燥至含水量为5~10%。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的土壤污染改良剂，应用于被污染的土壤，不仅能够活化土壤，改变土壤的理化结构，改善土壤酸碱性，还能有效降低土壤中的重金属污染，解决了由于长期使用化肥和农药导致的土壤硬化、化学药物积累、微生物失调的状况，为农作物提供了一个安全的生长环境。
（2）本发明所述的土壤污染改良剂中添加生物炭材料，为环境友好材料，也是健康土壤中本身所含有的土壤成分，并且生物炭能够改善土壤物理、化学和生物特性，调节土壤ph值，加快土壤微生物代谢，从而提高土壤肥力。因此，在应用过程中对目标土壤不会产生任何二次污染。
（3）本发明所述的土壤污染改良剂中添加有凹凸棒土，由于凹凸棒土独特的链层状结构和较大的比表面积，使得凹凸棒土具有较好的吸附性能，能够有效吸附土壤中的重金属离子，减少农作物对重金属离子的吸收，降低农作物污染程度。此外，所述凹凸棒土还具有疏松土壤、疏水保水的作用，为农作物提供较好的生长条件。
（4）本发明所述的土壤污染改良剂中还添加有矿物分解细菌，能够有效分解土壤中堆积的矿物盐，降低土壤硬化程度，为农作物的生长提供适宜的生存环境。
（5）本发明所述土壤污染改良剂的制备工艺简单、条件温和，制备过程物污染物产生，安全环保，适合推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如sambrook等分子克隆：实验室手册（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1：
本发明优选实施例的一种土壤污染改良剂及制备方法；
所述土壤污染改良剂，由如下重量份数的各原料制备而成：
硅藻土32份、凹凸棒土15份、壳聚糖10份、贝壳粉9份、阴离子聚丙烯酰胺28份、腐殖质20份、生物炭材料17份、粉煤灰12份、生石灰10份、河底淤泥18份、微生物菌剂9份、矿物分解细菌6份。
所述生物炭材料为植物秸秆或者谷壳经过破碎、处理后得到的产物。
选用生物炭材料应用于土壤污染的智力，是因为其本身是健康土壤中所含有的土壤成分，并且生物炭能够改善土壤物理、化学和生物特性，调节土壤ph值，加快土壤微生物代谢，从而提高土壤肥力。因此，在应用过程中对目标土壤不会产生任何二次污染。
所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、土著菌、黑曲霉菌混合，其中三者的质量比为1.2:1:1。
所述矿物分解细菌包括解钾菌、解磷菌、糖醇酶。
本发明制备土壤污染改良剂的方法，包括如下步骤：
（1）称取植物秸秆或者谷壳，将其风干，然后用粉碎机粉碎，然后对其进行加热处理，再以10℃/min的速度升温至600℃，保温5h，冷却，即得所述生物炭材料，备用；
（2）按照配比分别称取腐殖质、河底淤泥、壳聚糖、贝壳粉，并将其置于发酵池中混合均匀，加入适量的水，然后加入微生物菌剂，自然发酵10天，翻堆，向发酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均匀后，继续发酵10天，得到发酵产物；
（3）将发酵产物干燥至含水量为8%，粉碎，然后与配比量的硅藻土、阴离子聚丙烯酰胺、矿物分解细菌混合搅拌均匀，即得所述改良剂。
步骤（1）中加热处理的方法为缓慢升温至300℃，保温2h。
步骤（2）中加入水的量使得发酵池中的含水量为40%。
实施例2：
本发明优选实施例的一种土壤污染改良剂及制备方法；
所述土壤污染改良剂，由如下重量份数的各原料制备而成：
硅藻土23份、凹凸棒土10份、壳聚糖6份、贝壳粉8份、阴离子聚丙烯酰胺20份、腐殖质15份、生物炭材料12份、粉煤灰10份、生石灰8份、河底淤泥16份、微生物菌剂5份、矿物分解细菌3份。
所述生物炭材料为植物秸秆或者谷壳经过破碎、处理后得到的产物。
所述微生物菌剂为硫化细菌。
所述矿物分解细菌包括解钾菌、解磷菌、糖醇酶。
本发明制备土壤污染改良剂的方法，包括如下步骤：
（1）称取植物秸秆或者谷壳，将其风干，然后用粉碎机粉碎，然后对其进行加热处理，再以10℃/min的速度升温至500℃，保温6h，冷却，即得所述生物炭材料，备用；
（2）按照配比分别称取腐殖质、河底淤泥、壳聚糖、贝壳粉，并将其置于发酵池中混合均匀，加入适量的水，然后加入微生物菌剂，自然发酵7天，翻堆，向发酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均匀后，继续发酵10天，得到发酵产物；
（3）将发酵产物干燥至含水量为5%，粉碎，然后与配比量的硅藻土、阴离子聚丙烯酰胺、矿物分解细菌混合搅拌均匀，即得所述改良剂。
步骤（1）中加热处理的方法为缓慢升温至200℃，保温2h。
步骤（2）中加入水的量使得发酵池中的含水量为30%。
实施例3：
本发明优选实施例的一种土壤污染改良剂及制备方法；
所述土壤污染改良剂，由如下重量份数的各原料制备而成：
硅藻土36份、凹凸棒土17份、壳聚糖15份、贝壳粉14份、阴离子聚丙烯酰胺32份、腐殖质28份、生物炭材料20份、粉煤灰15份、生石灰17份、河底淤泥22份、微生物菌剂12份、矿物分解细菌8份。
所述生物炭材料为植物秸秆或者谷壳经过破碎、处理后得到的产物。
所述微生物菌剂为光和菌群。
所述矿物分解细菌包括解钾菌、解磷菌、糖醇酶。
本发明制备土壤污染改良剂的方法，包括如下步骤：
（1）称取植物秸秆或者谷壳，将其风干，然后用粉碎机粉碎，然后对其进行加热处理，再以10℃/min的速度升温至800℃，保温3h，冷却，即得所述生物炭材料，备用；
（2）按照配比分别称取腐殖质、河底淤泥、壳聚糖、贝壳粉，并将其置于发酵池中混合均匀，加入适量的水，然后加入微生物菌剂，自然发酵10天，翻堆，向发酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均匀后，继续发酵7天，得到发酵产物；
（3）将发酵产物干燥至含水量为10%，粉碎，然后与配比量的硅藻土、阴离子聚丙烯酰胺、矿物分解细菌混合搅拌均匀，即得所述改良剂。
步骤（1）中加热处理的方法为缓慢升温至300℃，保温1h。
步骤（2）中加入水的量使得发酵池中的含水量为50%。
综上所述，本发明所述的土壤污染改良剂，应用于被污染的土壤，不仅能够活化土壤，改变土壤的理化结构，改善土壤酸碱性，还能有效降低土壤中的重金属污染，解决了由于长期使用化肥和农药导致的土壤硬化、化学药物积累、微生物失调的状况，为农作物提供了一个安全的生长环境。
本发明所述土壤污染改良剂的制备工艺简单、条件温和，制备过程物污染物产生，安全环保，适合工业化推广生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。