本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种含有牡蛎粉的土壤修复胶囊及其制备方法与应用。
背景技术：
土壤是人类赖以生存的主要物质基础，但随着工业生产规模的不断扩大和城市化进程的快速发展，我国的土壤正在遭受不同程度的污染，尤其是重金属污染。土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量，并造成生态环境质量恶化的现象。土壤重金属污染因其具有隐蔽性、不可逆性和长期性的特点，对生态系统构成巨大的潜在威胁，并通过食物链影响人体和动物的健康；同时，重金属污染可以导致土壤肥力退化、农产品质量降低和作物品质下降，严重影响环境质量和经济的可持续发展，重金属污染的严重性，也逐渐为人类所认识，因此，寻找合理有效的修复剂对被重金属污染的土壤进行治理和修复具有重要意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种修复效果好的含有牡蛎粉的土壤修复胶囊及其制备方法与应用。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种含有牡蛎粉的土壤修复胶囊，包括内芯和外壳，所述内芯包括以下组分组成的混合粉末：20～30重量份牡蛎粉、20～30重量份麦麸粉、5～15重量份核桃壳粉、5～15重量份茶籽壳粉、5～15重量份柚子皮粉、2～10重量份水玻璃、2～5重量份粉煤灰和2～5重量份石灰粉；所述外壳由以下生物可降解材料组分中的一种或几种制成：壳聚糖、松脂、明胶、大豆淀粉。
本发明的有益效果在于：巧妙的利用牡蛎粉麦麸粉、柚子皮粉、茶籽壳粉、柚子皮粉对土壤中重金属的吸附和富集作用，制得的土壤修复胶囊可对土壤进行良好的修复；将土壤修复剂制备成胶囊状，方便运输、存储及使用；稳定性好，将修复成分制备成胶囊状，避免单一粉体吸附剂难以收集，同时提升产品的稳定性能；采用特定比例的牡蛎粉、麦麸粉、柚子皮粉、茶籽壳粉、柚子皮粉等天然成分制备土壤修复胶囊内芯，以生物可降解材料制备土壤修复胶囊外壳，所有材料均可降解，天然环保，避免对环境造成二次污染。使用水玻璃、粉煤灰、石灰粉等土壤固化剂，提升胶囊对土壤的修复效果。
本发明还包括一种制备上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的方法，包括以下步骤：
s10、将20～30重量份牡蛎粉、20～30重量份麦麸粉、5～15重量份核桃壳粉、5～15重量份茶籽壳粉、5～15重量份柚子皮粉、2～10重量份水玻璃、2～5重量份粉煤灰和2～5重量份石灰粉混匀后，得到内芯粉末；
s20、将包括壳聚糖、松脂、明胶、大豆淀粉中的一种或几种的外壳粉末加入有机溶剂中形成溶液，其中，所述有机溶剂的重量为所述外壳粉末重量的25～35％；
s30、将内芯粉末加入到步骤s20制得的溶液中，再加入乳化剂，形成乳化液；
s40、将上述乳化液加入稳定剂并搅拌，蒸发除去有机溶剂，从而得到含有牡蛎粉的土壤修复胶囊。
本发明的有益效果在于：操作简单，本发明的制备方法，操作简便易于工业化；制备成本低廉，各组分均为常见成分，无需特制特供。
本发明还包括一种上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的应用，将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊用于修复被重金属污染的土壤。
本发明的有益效果在于：使用方便，将土壤修复剂制备成胶囊状，使用操作便利；适用范围广，本发明方案提供的含有牡蛎粉的土壤修复胶囊可广泛应用于多种场合的土壤修复过程，如高山、田地等。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：巧妙的利用牡蛎粉麦麸粉、柚子皮粉、茶籽壳粉、柚子皮粉对土壤中重金属的吸附和富集作用，制得的土壤修复胶囊可对土壤进行良好的修复；将土壤修复剂制备成胶囊状，方便运输、存储及使用。
本发明提供一种含有牡蛎粉的土壤修复胶囊，包括内芯和外壳，所述内芯包括以下组分组成的混合粉末：20～30重量份牡蛎粉、20～30重量份麦麸粉、5～15重量份核桃壳粉、5～15重量份茶籽壳粉、5～15重量份柚子皮粉、2～10重量份水玻璃、2～5重量份粉煤灰和2～5重量份石灰粉；所述外壳由以下生物可降解材料组分中的一种或几种制成：壳聚糖、松脂、明胶、大豆淀粉。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：巧妙的利用牡蛎粉麦麸粉、柚子皮粉、茶籽壳粉、柚子皮粉对土壤中重金属的吸附和富集作用，制得的土壤修复胶囊可对土壤进行良好的修复；将土壤修复剂制备成胶囊状，方便运输、存储及使用；稳定性好，将修复成分制备成胶囊状，避免单一粉体吸附剂难以收集，同时提升产品的稳定性能；采用特定比例的牡蛎粉、麦麸粉、柚子皮粉、茶籽壳粉、柚子皮粉等天然成分制备土壤修复胶囊内芯，以生物可降解材料制备土壤修复胶囊外壳，所有材料均可降解，天然环保，避免对环境造成二次污染；在外壳上设置微孔，提供胶囊内芯材料与土壤接触的快速通道，加快土壤修复胶囊的修复作用。使用水玻璃、粉煤灰、石灰粉等土壤固化剂，提升胶囊对土壤的修复效果。
进一步地，所述内芯和外壳的重量比为6～10：1。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：合理的控制土壤修复胶囊内芯的重量，使得内芯材料的吸附作用发挥到最大。
进一步地，所述牡蛎粉与所述茶籽壳粉的重量比为2：1。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：合理设计茶籽壳的重量，提升土壤修复胶囊的稳定性。
进一步地，所述外壳上设有微孔，所述微孔的孔径为5～20nm。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在外壳上设置微孔，提供胶囊内芯材料与土壤接触的快速通道，加快土壤修复胶囊的修复作用；
优选地，所述外壳由大豆淀粉或壳聚糖制成。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用大豆淀粉或壳聚糖制备土壤修复胶囊外壳，增大土壤修复胶囊对土壤中重金属等污染物的有效吸附量。
进一步地，所述牡蛎粉、麦麸粉、核桃壳粉、茶籽壳粉、柚子皮粉均为能过100目筛的粉末。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：控制有效组分的颗粒大小，避免有效组分的过细加工提升物料成本，同时确保有效组分的反应速度。
本发明还包括一种制备上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的方法，包括以下步骤：
s10、将20～30重量份牡蛎粉、20～30重量份麦麸粉、5～15重量份核桃壳粉、5～15重量份茶籽壳粉、5～15重量份柚子皮粉、2～10重量份水玻璃、2～5重量份粉煤灰和2～5重量份石灰粉混匀后，得到内芯粉末；
s20、将包括壳聚糖、松脂、明胶、大豆淀粉中的一种或几种的外壳粉末加入有机溶剂中形成溶液，其中，所述有机溶剂的重量为所述外壳粉末重量的25～35％；
s30、将内芯粉末加入到步骤s20制得的溶液中，再加入乳化剂，形成乳化液；
s40、将上述乳化液加入稳定剂并搅拌，蒸发除去有机溶剂，从而得到含有牡蛎粉的土壤修复胶囊。
本发明的有益效果在于：操作简单，本发明的制备方法，操作简便易于工业化；制备成本低廉，各组分均为常见成分，无需特制特供。
进一步地，所述有机溶剂为酯、酮、芳香烃或链烷烃中的一种或几种。
优选地，所述乳化剂为食品乳化剂或天然乳化剂。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用天然乳化剂或食品乳化剂避免对环境的二次污染。
进一步地，所述乳化剂为单甘油酯、双甘油脂、硬脂酸钠、磷脂中的一种或几种。
进一步地，所述乳化剂为大豆蛋白、乳清、卵磷脂、羊毛脂或阿拉伯树胶中的一种或几种。
进一步地，所述乳化剂的重量为所述有机溶剂重量的1/10～1/20。
进一步地，所述稳定剂包括非离子型表面活性剂和阴离子表面活性剂，所述非离子型表面活性剂包括聚乙二醇型表面活性剂和多元醇型表面活性剂，所述阴离子表面活性剂包括磺酸盐、硫酸盐或磺酸盐与硫酸盐的混合物。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用非离子型表面活性剂和阴离子表面活性剂复配使用，提升稳定效果。
进一步地，所述稳定剂的重量为所述乳化剂重量的1/5～1/2。
本发明还包括一种上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的应用，将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊用于修复被重金属污染的土壤。
本发明的有益效果在于：使用方便，将土壤修复剂制备成胶囊状，使用操作便利；适用范围广，本发明方案提供的含有牡蛎粉的土壤修复胶囊可广泛应用于多种场合的土壤修复过程，如高山、田地等。
进一步地，所述被重金属污染的土壤包括被cd、cu、zn、cr中的一种或几种污染的土壤。
进一步地，将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊用于修复被重金属污染的土壤，包括以下步骤：将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊按每亩300～500kg的比例加入到土壤中，在加入土壤修复胶囊前1～3内进行浇水，且在加入土壤修复胶囊后2天内不浇水。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：修复时间短，2天内基本可完成土壤的修复。
本发明的实施例一为：一种含有牡蛎粉的土壤修复胶囊及其制备方法与应用，其中，所述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊包括内芯和外壳，所述内芯包括以下组分组成的混合粉末：20重量份牡蛎粉、25重量份麦麸粉、10重量份核桃壳粉、10重量份茶籽壳粉、15重量份柚子皮粉、8重量份水玻璃、2重量份粉煤灰和5重量份石灰粉；所述外壳由壳聚糖制成，所述外壳的重量为所述内芯粉末重量的1/6。
上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的制备方法如下：包括以下步骤：s10、将20重量份牡蛎粉、25重量份麦麸粉、10重量份核桃壳粉、10重量份茶籽壳粉、15重量份柚子皮粉、8重量份水玻璃、2重量份粉煤灰和5重量份石灰粉混匀后，得到内芯粉末；
s20、将壳聚糖加入乙酸乙酯中形成溶液，其中，所述壳聚糖的制量为所述内芯粉末质量的1/6，所述乙酸乙酯的重量为所述壳聚糖重量的35％；
s30、将内芯粉末加入到步骤s20制得的溶液中，再加入乳清和卵磷脂混合物，形成乳化液，所述乳清和卵磷脂的重量为所述乙酸乙酯的重量的1/10；
s40、将上述乳化液加入木质素磺酸钠和蔗糖酯并搅拌，蒸发除去乙酸乙酯，从而得到含有牡蛎粉的土壤修复胶囊，其中，所述木质素磺酸钠和蔗糖酯的重量为乳清和卵磷脂重量的1/2。
含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的应用，将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊用于修复被重金属污染的土壤，其中，所述的重金属污染尤其是指cd/cu/zn/cr污染的土壤。
本发明的实施例二为：一种含有牡蛎粉的土壤修复胶囊及其制备方法与应用，其中，所述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊包括内芯和外壳，所述内芯包括以下组分组成的混合粉末：30重量份牡蛎粉、30重量份麦麸粉、15重量份核桃壳粉、15重量份茶籽壳粉、5重量份柚子皮粉、10重量份水玻璃、5重量份粉煤灰和3重量份石灰粉；所述外壳由大豆淀粉制成，所述外壳的重量为所述内芯粉末的重量的1/10。
上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的制备方法如下：包括以下步骤：s10、将20重量份牡蛎粉、25重量份麦麸粉、10重量份核桃壳粉、10重量份茶籽壳粉、15重量份柚子皮粉、8重量份水玻璃、2重量份粉煤灰和5重量份石灰粉混匀后，得到内芯粉末；
s20、将大豆淀粉加入丙酮中形成溶液，其中，所述大豆淀粉的质量为所述内芯粉末质量的1/10，所述丙酮的重量为所述大豆淀粉重量的30％；
s30、将内芯粉末加入到步骤s20制得的溶液中，再加入大豆蛋白，形成乳化液，所述大豆蛋白的重量为所述丙酮的重量的1/20；
s40、将上述乳化液加入脂肪酸甲酯乙氧基化物和十二烷基磺酸钠并搅拌，蒸发除去有机溶剂，从而得到含有牡蛎粉的土壤修复胶囊，其中，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物和十二烷基磺酸钠的重量为大豆蛋白的1/4。
含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的应用，包括将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊用于修复被重金属污染的土壤，具体包括以下步骤：将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊按每亩300kg的比例加入到土壤中，并在加入土壤修复胶囊前1～3内进行浇水，且在加入土壤修复胶囊后2天内不浇水。
本发明的实施例三为：一种含有牡蛎粉的土壤修复胶囊及其制备方法与应用，其中，所述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊包括内芯和外壳，所述内芯包括以下组分组成的混合粉末：25重量份牡蛎粉、20重量份麦麸粉、5重量份核桃壳粉、12.5重量份茶籽壳粉、15重量份柚子皮粉、2重量份水玻璃、5重量份粉煤灰和5重量份石灰粉；所述外壳由壳聚糖制成，所述外壳的重量为所述内芯粉末的重量的1/8。
上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的制备方法如下：包括以下步骤：s10、将20重量份牡蛎粉、25重量份麦麸粉、10重量份核桃壳粉、10重量份茶籽壳粉、15重量份柚子皮粉、8重量份水玻璃、2重量份粉煤灰和5重量份石灰粉混匀后，得到内芯粉末；
s20、将明胶加入戊烷中形成溶液，其中，所述明胶的重量为所述内芯粉末的重量的1/8，所述戊烷的重量为所述明胶重量的25％；
s30、将内芯粉末加入到步骤s20制得的溶液中，再加入单甘油酯，形成乳化液，所述单甘油酯的重量为所述戊烷的重量的1/15；
s40、将上述乳化液加入脂肪酸甲酯乙氧基化物、十六烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠并搅拌，蒸发除去戊烷，从而得到含有牡蛎粉的土壤修复胶囊，其中，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物、十六烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠的重量为单甘油酯重量的1/5。
含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的应用，包括将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊用于修复被cd、cu、zn和cr污染的土壤，具体包括以下步骤：将上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊按每亩500kg的比例加入到土壤中，并在加入土壤修复胶囊前1～3内进行浇水，且在加入土壤修复胶囊后2天内不浇水。测定修复前后的土壤中的cd、cu、zn和cr的含量，计算得出修复后的土壤中cd的含量降低95.87％，修复后的土壤中cu的含量降低96.12％，修复后的土壤中zn的含量降低95.77％，修复后的土壤中cr的含量降低97.53％。
综上所述，本发明提供一种含有牡蛎粉的土壤修复胶囊，巧妙的利用牡蛎粉麦麸粉、柚子皮粉、茶籽壳粉、柚子皮粉对土壤中重金属的吸附和富集作用，制得的土壤修复胶囊可对土壤进行良好的修复；将土壤修复剂制备成胶囊状，方便运输、存储及使用；稳定性好，将修复成分制备成胶囊状，避免单一粉体吸附剂难以收集，同时提升产品的稳定性能；采用特定比例的牡蛎粉、麦麸粉、柚子皮粉、茶籽壳粉、柚子皮粉等天然成分制备土壤修复胶囊内芯，以生物可降解材料制备土壤修复胶囊外壳，所有材料均可降解，天然环保，避免对环境造成二次污染。本发明还提供了一种制备上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的方法，该方法操作简便易于工业化；制备成本低廉，各组分均为常见成分，无需特制特供。使用水玻璃、粉煤灰、石灰粉等土壤固化剂，提升胶囊对土壤的修复效果。本发明还提供了一种上述含有牡蛎粉的土壤修复胶囊的应用，该土壤修复胶囊使用方便，将土壤修复剂制备成胶囊状，使用操作便利；适用范围广，本发明方案提供的含有牡蛎粉的土壤修复胶囊可广泛应用于多种场合的土壤修复过程，如高山、田地等；修复时间短，2天内基本可完成土壤的修复。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。