本发明涉及一种土壤修复剂，具体是涉及到一种水稻秸秆生物质炭为原料的土壤修复剂及其生产方法。
背景技术：
：土壤是难以再生的自然资源，是人类生产活动的重要基础。酸性土壤约占世界不冻土总量的30％，它造成农业减产且会激活重金属离子，加剧重金属对人体的危害和对环境的污染，已成为我国乃至世界农业和环境领域亟待解决的关键问题。现有的酸性土壤及重金属处理方法成本高、周期长、效率低，且难以从根本解决问题，成为制约酸性土壤和重金属污染治理的关键技术瓶颈。因此，迫切需要发展高效、便捷、绿色、低成本的修复技术。据2014年4月17日环保部和国土资源部联合公布的《全国土壤污染状况调查公报》，我国严重土壤污染区就达320个，约548万公顷。此外，我国至少还有近3000万公顷的污染土地，包括接近2000万公顷耕地受重金属污染，500万公顷土地受石油污染，200万公顷土地受矿区污染，5万公顷土地受固体废弃堆放污染。污染土壤修复一般是通过转移、吸附、转化和降解土壤中的污染物，使其浓度降低到可以接受的水平，或将有毒有害物质转化为无毒无害的物质。目前，主要修复方法包括物理分离法、溶液淋漓法、固定转化法、电动力法、萃取法、氧化法、还原法、土壤修复剂法及生物修复法等。但这些技术不同程度的存在成本高、修复污染单一、修复效果有待提高等一种或几种不足。水稻秸秆生物质炭对土壤中镉的影响研究，农业科技与装备，第1期总第223期，讲述由于水稻秸秆生物质炭具有碳量高和多孔的特性，因此可提高储水蓄养的能力，能够保护土壤中的微生物。土壤经过水稻秸秆生物质炭处理后，土壤中镉形态分布发生了显著的变化：交换态镉含量从83％降到了68％以下，碳酸盐结合态含量从不到11％上升到了15％，铁锰氧化结合态含量从2％上升到9％，有机态含量从3％上升到9％，但是水稻秸秆生物质炭对土壤中重金属离子的去除效率显然还不能满足实际的需求。技术实现要素：针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种水稻秸秆生物质炭为原料的土壤修复剂及其生产方法的技术方案，该育秧基质是一种天然环保的、轻型的复合纳米材料，该方法设计合理，操作简单。所述的一种水稻秸秆生物质炭为原料的土壤修复剂及其生产方法，其特征是由以下步骤制成：水稻秸秆生物质炭、紫云英、改性凹凸棒土，混合均匀，并经过搅拌系统混合得到微纳米复合材料，即所述土壤修复剂。所述的一种水稻秸秆生物质炭为原料的土壤修复剂及其生产方法，其特征是：所述水稻秸秆生物质炭的制备方法为，水稻秸秆经自然风干干燥后经切割机进行切割处理，处理后的水稻秸秆原料长度小于2.5cm,含水率控制在小于18％。经生物质炭化系统在缺氧条件下400-600℃热解生物质材料，得到水稻秸秆生物质炭，将水稻秸秆生物质炭经振动磨粉碎成粒径小于100μm的粉末。所述的一种水稻秸秆生物质炭为原料的土壤修复剂及其生产方法，其特征是：所述的紫云英为取新鲜收取的紫云英进行风干脱水处理，使紫云英含水量达到25-35％，后经烘箱烘干处理控制在含水率小于10％，经球磨机粉碎成粒径小于100μm的粉末。所述的一种水稻秸秆生物质炭为原料的土壤修复剂及其生产方法，其特征是：所述改性凹凸棒土为天然纳米材料-凹凸棒土经60-80℃烘干4-8h，于室温下用60co放射源(湖南省核农学与航天育种研究所，钴源强度为9.99×1015bq)60co-γ射线进行辐照预处理，辐照剂量率为2kgy·h-1，累积吸收剂量约为600-800kgy。本发明中涉及的各个原料均为现有产品，在市场上均能购得。本发明要解决的技术问题是提供一种水稻秸秆生物质炭为原料的土壤修复剂及其生产方法，所述土壤修复剂用于去除土壤中重金属离子和/或有机污染物(特别是多环芳烃物质)，去除率较高。本发明的有益效果是，本发明的土壤修复剂比普通堆肥产品或生物质炭对土壤中重金属离子和/或有机污染物(特别是多环芳烃物质)去除率高的原因在于：该材料不仅能固定土壤中盐基阳离子，提高土壤ph值，从根本上修复酸性土壤，还可以有效控制六价铬的迁移，降低作物对六价铬的富集，有效缓解铬污染。该方法具有成本低、效率高、环境友好、使用方便、易加工等优势，具有广阔的应用前景。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步说明本发明。实施例1(1)水稻秸秆生物质炭制备，水稻秸秆经自然风干干燥后经切割机进行切割处理，水稻秸秆原料长度为2.5cm,含水率控制在15％。经生物质炭化系统在缺氧条件下500℃热解，得到水稻秸秆生物质炭，将水稻秸秆生物质炭经振动磨粉碎成粒径96μm的粉末。(2)紫云英原料制备，取新鲜收取的紫云英进行风干脱水处理，使紫云英含水量达到30％，后经烘箱烘干处理控制在含水率10％，经球磨机粉碎成粒径90μm的粉末。(3)改性凹凸棒土制备，取天然纳米材料-凹凸棒土经70℃烘干6h，于室温下用60co放射源(湖南省核农学与航天育种研究所，钴源强度为9.99×1015bq)60co-γ射线进行辐照预处理，辐照剂量率为2kgy·h-1，累积吸收剂量约为700kgy。(4)混合包装，将水稻秸秆生物质炭、紫云英、改性凹凸棒土混合均匀，并经过搅拌系统混合得到微纳米复合材料，经计量，包装，即得到所述土壤修复剂。实施例2(1)水稻秸秆生物质炭制备，水稻秸秆经自然风干干燥后经切割机进行切割处理，水稻秸秆原料长度为2cm,含水率控制在18％。经生物质炭化系统在缺氧条件下400℃热解，得到水稻秸秆生物质炭，将水稻秸秆生物质炭经振动磨粉碎成粒径96μm的粉末。(2)紫云英原料制备，取新鲜收取的紫云英进行风干脱水处理，使紫云英含水量达到20％，后经烘箱烘干处理控制在含水率9％，经球磨机粉碎成粒径100μm的粉末。(3)改性凹凸棒土制备，取天然纳米材料-凹凸棒土经70℃烘干6h，于室温下用60co放射源(湖南省核农学与航天育种研究所，钴源强度为9.99×1015bq)60co-γ射线进行辐照预处理，辐照剂量率为2kgy·h-1，累积吸收剂量约为800kgy。(4)混合包装，将水稻秸秆生物质炭、紫云英、改性凹凸棒土混合均匀，并经过搅拌系统混合得到微纳米复合材料，经计量，包装，即得到所述土壤修复剂。实施例3(1)水稻秸秆生物质炭制备，水稻秸秆经自然风干干燥后经切割机进行切割处理，水稻秸秆原料长度为3cm,含水率控制在20％。经生物质炭化系统在缺氧条件下600℃热解，得到水稻秸秆生物质炭，将水稻秸秆生物质炭经振动磨粉碎成粒径99μm的粉末。(2)紫云英原料制备，取新鲜收取的紫云英进行风干脱水处理，使紫云英含水量达到25％，后经烘箱烘干处理控制在含水率8％，经球磨机粉碎成粒径89μm的粉末。(3)改性凹凸棒土制备，取天然纳米材料-凹凸棒土经80℃烘干4h，于室温下用60co放射源(湖南省核农学与航天育种研究所，钴源强度为9.99×1015bq)60co-γ射线进行辐照预处理，辐照剂量率为2kgy·h-1，累积吸收剂量约为800kgy。(4)混合包装，将水稻秸秆生物质炭、紫云英、改性凹凸棒土混合均匀，并经过搅拌系统混合得到微纳米复合材料，经计量，包装，即得到所述土壤修复剂。实施例4(1)水稻秸秆生物质炭制备，水稻秸秆经自然风干干燥后经切割机进行切割处理，水稻秸秆原料长度为2.7cm,含水率控制在16％。经生物质炭化系统在缺氧条件下600℃热解，得到水稻秸秆生物质炭，将水稻秸秆生物质炭经振动磨粉碎成粒径100μm的粉末。(2)紫云英原料制备，取新鲜收取的紫云英进行风干脱水处理，使紫云英含水量达到20％，后经烘箱烘干处理控制在含水率10％，经球磨机粉碎成粒径90μm的粉末。(3)改性凹凸棒土制备，取天然纳米材料-凹凸棒土经60℃烘干6h，于室温下用60co放射源(湖南省核农学与航天育种研究所，钴源强度为9.99×1015bq)60co-γ射线进行辐照预处理，辐照剂量率为2kgy·h-1，累积吸收剂量约为600kgy。(4)混合包装，将水稻秸秆生物质炭、紫云英、改性凹凸棒土混合均匀，并经过搅拌系统混合得到微纳米复合材料，经计量，包装，即得到所述土壤修复剂。2016年供试土壤分别采自安徽南陵县未受污染耕层土壤，所有土样风干后均过的尼龙筛，样点及土壤基本理化性质见表1。表1供试土壤理化性状供试作物为萝卜。称取过毫米尼龙筛的的风干土，分别添加2个浓度：2.0、6.0mg/kg(3cdso4·8h2o,分析纯)，然后按照土壤质量的2％、4％添加不同土壤修复剂，以不添加修复剂为对照(ck)。按照土壤最大田间持水量70％的进行充分搅拌，每个处理3次重复。为了防止营养匮乏，向土壤中按照n:p:k1.5:1.5:1.5比例施入底肥后，装入高、直径的钵盆中。土壤平衡1周后，将预发芽的胡萝卜种子播种在钵盆里，每盆播种8粒，一周后定植为5株，放置在恒温25℃的人工气候箱进行培养，培养期间环境温度为：光照黑暗22℃/20℃，相对湿度，光照黑暗时间为，生长过程中用去离子水浇灌，保持土壤含水量为田间持水量的。植株生长周后收获。收获后将植株分为根部和茎叶，用去离子水洗净植株表面土壤颗粒后，在烘箱中杀青，称量其干物质重，研磨至目，备用；同时将盆栽土壤风干、混匀，磨细后过尼龙筛，备用。本发明的土壤修复剂对土壤进行修复实验。表2为本发明的土壤修复剂和一般修复剂对可提取态镉和芘的去除率对照表，本对照试验中普通堆肥产品的生产控制条件及其他实验条件与本发明土壤修复剂相同。两个月后取样测定分析可提取态镉和芘的去除率，记录数据如表2(单位：％)：表2：本发明的土壤修复剂和一般修复剂对可提取态镉和芘的去除率对照表普通土壤修复剂(％)本发明土壤修复剂(％)可提取态镉32.552.3芘79.894.8虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。当前第1页12