一种土壤重金属钝化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于±壤改良技术领域，具体而言，本发明设及一种±壤重金属纯化剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] ±壤是人类赖W生存的主要资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。然而， 随着大气污染的加剧、农用化学物质种类及数量的增加，±壤重金属污染日益严重。
[000引重金属是指比重等于或大于5. 0、原子量大于40W上的金属，如化、Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co、PbXr、As等。而±壤重金属是指由于人类活动导致重金属进入±壤中，使得±壤重 金属明显高于其原生含量，造成生态环境恶化。
[0004] 近年来，由于矿产开发中选矿、冶炼工艺水平落后，个别矿区没有环保治理设备， 大量废弃物未经处理直接投放环境，由此造成上壤重金属污染。化肥农药的过度使用也是 ±壤重金属污染的另一成因（虽然氮肥和钟肥中重金属含量较少，但憐肥中重金属含量较 多）；此外，含铅及有机隶的农药使用造成±壤的胶质结构改变，营养流失，对农作物的产 量及品质都造成极大的不良影响。 阳〇化]±壤重金属污染首先会影响植物的生长发育，进而影响农作物的产量和质量。如 儒与含琉基的氨基酸和蛋白质的结合将引起氨基酸蛋白质的失活，甚至导致植物的死亡， 如Cd通过形成过量的氧自由基，影响植物体内抗氧化酶活性，破坏细胞膜系统、蛋白、核酸 等生物大分子，抑制水稻叶绿素的合成和植株生长，最终给国家带来了严重的经济损失。
[0006] 国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区±壤，发现有3. 6万公顷±壤 重金属超标，超标率达12. 1%。另据国±资源部消息，目前全国耕地面积的10%W上已受 重金属污染，约有1. 5亿亩，污水灌概污染耕地3250万亩，固体废弃物堆积占地和毁田200 万亩，其中多数集中在经济相对发达地区。据我国农业部调查数据，在全国约140万公顷的 污灌区中，受重金属污染的±地面积占污灌区面积的64. 8%，其中轻度污染46. 7%，中度 污染9. 7%，严重污染8. 4%。华南部分城市50%的耕地遭受儒、神、隶等有毒重金属污染； 长=角地区有些城市大片农田受多种重金属污染，1〇%的±壤基本丧失生产力。
[0007] 对于被污染±壤，目前常见修复方式有：1.工程修复；2.物理修复；3.电动修复； 4.电热修复点±壤淋洗；6.化学修复；7.生物修复；8.微生物修复；9.农业生态修复。
[0008] 本发明主要利用化学修复，利用高分子壳聚糖与±壤中重金属结合，通过与重金 属阳离子结合，形成比较稳定的壳聚糖重金属盐，达到纯化±壤中重金属的作用，阻挡农作 物在生产期内吸收±壤中的重金属，保持农作物不受重金属污染。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种±壤重金属纯化剂，其含有壳聚糖，能够与±壤中重金 属结合，达到纯化±壤中重金属的作用，阻挡农作物在生产期内吸收±壤中的重金属，从而 保持农作物不受重金属污染。
[0010] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0011] 一种±壤重金属纯化剂，所述纯化剂包含壳聚糖、冰醋酸和水；
[0012] 优选地，所述纯化剂由壳聚糖、冰醋酸和水组成；
[0013] 优选地，所述壳聚糖的分子量为10~100万道尔顿。
[0014]按重量百分比计，所述纯化剂包含壳聚糖88~94%、冰醋酸4~6%和水2~6%;
[0015] 优选地，按重量百分比计，所述纯化剂由壳聚糖94%、冰醋酸4%和水2%组成。
[0016] 所述壳聚糖的制备方法为：
[0017] (1)将邮壳和/或蟹壳粉碎至粒径为30~50、优选40目；
[0018] 似制备浓度为0. 05~0. 2mol/L的氨氧化钢溶液；
[0019] 做将步骤（1)得到的邮壳和/或蟹壳颗粒与步骤似得到的氨氧化钢溶液混合， 于40~55°C下加入蛋白酶，反应5~8小时；其中，按照重量份数计，上述混合液与蛋白酶 的重量份数比为100:1-500:1 ;
[0020] 优选地，所述蛋白酶是中性蛋白酶与碱性蛋白酶按照重量份数比1:2进行复合的 复合蛋白酶，酶活为10万u/g; 阳02U (4)将草酸巧加入至步骤做得到的混合液，在40~55°C下，揽拌，反应2~5小 时，冷却至常溫，3000~4000转/min下离屯、分离30~40min，得到上清液；其中，所述草酸 巧与步骤（3)得到的混合液的重量份数比为60:1-250:1;
[0022] (5)将过氧化氨加入至步骤（4)得到的上清液，升溫至40~55°C，揽拌，反应2~ 5小时，冷却至常溫，过滤，干燥；
[0023] 优选地，所述步骤（3)中，所述邮壳和/或蟹壳与氨氧化钢溶液的重量比为1:3~ 1:11；
[0024] 优选地，所述步骤巧）中，所述上清液与过氧化氨的重量比为40:1~100:1。
[00巧]优选地，所述步骤（3)中，所述邮壳和/或蟹壳与氨氧化钢溶液的重量比为1:3~1:11 ;
[00%] 优选地，所述步骤巧）中，所述上清液与过氧化氨的重量比为40:1~100:1。
[0027] 本发明所述±壤重金属纯化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述 步骤： 阳02引按照比例取所述壳聚糖和冰醋酸，与水混合，于40~55°C下揽拌2~4小时后，干 燥。
[0029] 本发明所述±壤重金属纯化剂的制备方法中，所述壳聚糖和冰醋酸的总量与水的 混合重量比为1:10,干燥至本发明所述±壤重金属纯化剂所需含水量。
[0030] 本发明所述制备方法制备的±壤重金属纯化剂。
[0031] 本发明所述±壤重金属纯化剂在制备用于纯化±壤重金属的制剂中的用途。
[0032] 与现有技术相比，本发明具有至少W下有益效果：
[0033] 本发明提供一种±壤重金属纯化剂，其含有壳聚糖，利用高分子壳聚糖与±壤中 重金属结合，形成比较稳定的壳聚糖重金属盐，达到纯化±壤中重金属的作用，阻挡农作物 在生产期内吸收±壤中的重金属，从而保持农作物不受重金属污染。
【具体实施方式】
[0034]W下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，运些实施例仅 用于说明本发明，其不W任何方式限制本发明的范围。
[0035] 下述实施例的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的原 料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。 阳的6] 连施例1:本发巧所沐上攘電舍属铺化剂的制备
[0037] ±壤重金属纯化剂的组成：按重量百分比计，壳聚糖94%，冰醋酸4%，水2%。
[0038] 其中，所述壳聚糖通过W下步骤制备：
[0039] (1)将邮壳和/或蟹壳粉碎至粒径为40目； W40] 0)制备浓度为0. 15mol/L的氨氧化钢溶液；
[0041] (3)将步骤（1)得到的邮壳和/或蟹壳颗粒200公斤，与步骤（2)得到的氨氧化钢 溶液800公斤混合，于45°C下加入酶活为10万U/g的中性蛋白酶3. 3公斤和酶活为10万 U/g的碱性蛋白酶1. 7公斤，反应6小时后冷却至常溫；
[0042] (4)40°C下，将草酸巧6公斤加入至步骤（3)得到的混合液1005公斤，揽拌，反应 3小时，冷却至常溫，离屯、分离，得到上清液；
[0043] (5)50°C下，将过氧化氨8公斤加入至步骤（4)得到的上清液600公斤，揽拌，反应 4小时，冷却至常溫，过滤，干燥。
[0044] 本发明所述±壤重金属纯化剂的制备： W45] 取壳聚糖940公斤、冰醋酸40公斤溶于9800公斤水中，在50°C下揽拌2小时，然 后用喷雾干燥机喷雾烘干制得。
[0046] 连施例2 :本发巧所沐上攘電舍属铺化剂的制备
[0047] ±壤重金属纯化剂的组成：按重量百分比计，壳聚糖90%，冰醋酸6%，水4%。
[0048] 其中，所述壳聚糖通过W下步骤制备：
[0049] (1)将邮壳和/或蟹壳粉碎至粒径为40目；
[0050] 似制备浓度为0. 2mol/L的氨氧化钢溶液；
[00川 做将步骤（1)得到的邮壳和/或蟹壳颗粒100公斤，与步骤似得到的氨氧化钢 溶液900公斤混合，于50°C下加入酶活为10万U/g的中性蛋白酶2. 7公斤和酶活为10万U/g的碱性蛋白酶1. 3公斤，反应6小时后冷却至常溫；
[0052] (4)45°C下，将草酸巧7公斤加入至步骤（3)得到的混合液1004公斤，揽拌，反应 4小时，冷却至常溫，离屯、分离，得到上清液；
[0053] (5)45°C下，将过氧化氨10公斤加入至步骤（4)得到的上清液600公斤，揽拌，反 应3小时，冷却至常溫，过滤，干燥。
[0054] 本发明所述±壤重金属纯化剂的制备： 阳化5] 取壳聚糖900公斤、冰醋酸60公斤溶于9600公斤水中，在40°C下揽拌4小时，然 后用喷雾干燥机喷雾烘干制得。
[0056] 连施例3 :本发巧所沐上攘電舍属铺化剂的制备
[0057] ±壤重金属纯化剂的组成：按重量百分比计，壳聚糖88%，冰醋酸6%，水6%。
[0058] 其中，所述壳聚糖通过W下步骤制备：
[0059] (1)将邮壳和/或蟹壳粉碎至粒径为40目； W60] 0)制备浓度为0. 2mol/L的氨氧化钢溶液；
[oow] 做将步骤（I)得到的邮壳和/或蟹壳颗粒IOO公斤，与步骤似得到的氨氧化钢 溶液900公斤混合，于40°C下加入酶活为10万U/g的