本发明涉及一种土壤治理，特别是一种土壤修复剂及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着工业化进程的不断加快，矿产资源的不合理开采及其冶炼排放、长期对土壤进行污水灌溉和污泥施用、人为活动引起的大气沉降、化肥和农药的施用等原因，造成了土壤污染严重，尤其是重金属离子的严重超标。当土壤不能够及时的自我修复时，就需要使用土壤修复剂来提高土壤的分解能力。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种高效去除重金属离子的土壤修复剂。
为了实现上述目的，本发明所设计的土壤修复剂，包括无机修复剂、有机修复剂以及水凝胶，其质量比为2：1：3，所述无机修复剂按重量份包括40-50份钢渣、20-30份沸石、15-20份蒙脱石、1-5份稀土、0.5-2份石墨烯，所述有机修复剂包括70-75份柠檬酸、5-10份丙二酸、6-8份乙二胺二乙酸、8-10份氨基二硫代甲酸型螯合树脂，所述水凝胶为淀粉基水凝胶。
本发明还公开了一种土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，制备无机修复剂，将40-50份钢渣、20-30份沸石、15-20份蒙脱石、1-5份稀土、0.5-2份石墨烯，在n2气氛条件下600-700℃环境下加热3h，带冷却后研磨成粉末即得无机修复剂；
第二步，制备有机修复剂，70-75份柠檬酸、5-10份丙二酸、6-8份乙二胺二乙酸、8-10份氨基二硫代甲酸型螯合树脂溶于水中，搅拌30min，温度为70-80℃，待冷却后即得有机修复剂；
第三步，制备土壤修复剂，将无机修复剂和有机修复剂溶于水中，然后缓慢加入水凝胶，边搅拌边升温至70-75℃，n2气氛条件下保温反应3h，然后待反应结束后降至室温，取出产物凝胶，采用真空冷冻干燥法将凝胶中的水分彻底脱除，将干燥后的产物打碎、过筛，得到粒径均一的颗粒即为土壤修复剂。
所述无机修复剂中的钢渣是炼钢过程中加入石灰、萤石等造渣溶剂而形成的复合固溶体，是冶炼行业的主要固体副产物。钢渣微粉遇水后表面会析出大量的氢氧离子，可以与土壤中的重金属污染物发生离子交换反应，使重金属污染物转化为不易溶解、迁移能力弱、毒性更小的形式存在。另外钢渣微粉还是一种具有潜在胶凝活性的再生材料，与水泥类似，可以增强固化体对重金属离子的固化作用，减少重金属离子的迁移。沸石可以大幅度地降低重金属铅和铬的活性，使其更稳定、长久地固定在土壤中。蒙脱石则可以对砷污染土壤进行修复。稀土作为催化剂可以促进上述有效成分的发挥。石墨烯作为载体，可以将上述有效成分进行联结，同时石墨烯本身也具备吸附重金属离子的能力。
所述有机修复剂中的柠檬酸和丙二酸可以与重金属金属离子融合，乙二胺二乙酸和氨基二硫代甲酸型螯合树脂可以解吸或提取土壤中的重金属离子，并且可以降低重金属离子的毒性。有机修复剂打破了重金属离子在土壤和固相之间的平衡，后可将土壤中的矿物质从土壤固相中解吸出来。将污染物集聚到有机黏土上，改变和降低生物状态来减少重金属产生的毒性，使污染得到控制。
所述水凝胶为淀粉基水凝胶，由于其特殊结构和性能，被广泛应用于药物缓释体系中。水凝胶遇水能在较短时间内吸收大量水分并膨胀到其自身体积的几十或几百倍，主链大多是由饱和的碳．碳键组成，侧链常带有羟基、羧基、磺酸基等亲水性基团，水凝胶的高吸水性能归因于其分子链上的这些强亲水性基团。聚合物分子链之间，聚合物与水分子/溶剂间形成的大量氢键可以维持聚合物结构稳定性，使其不但不溶于水，也不溶于常规的有机溶剂。
本发明得到的土壤修复剂，修复效果好，能有效除去土壤中的重金属离子，且修复效果稳定，并且能在一定程度上提供植物生长的肥料。该土壤修复剂属于环保产品，制备工艺简单，易于推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例提供的土壤修复剂，包括无机修复剂、有机修复剂以及水凝胶，其质量比为2：1：3，所述无机修复剂按重量份包括40份钢渣、20份沸石、15份蒙脱石、1份稀土、0.5份石墨烯，所述有机修复剂包括70份柠檬酸、5份丙二酸、6份乙二胺二乙酸、8份氨基二硫代甲酸型螯合树脂，所述水凝胶为淀粉基水凝胶。
本发明还公开了一种土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，制备无机修复剂，将40份钢渣、20份沸石、15份蒙脱石、1份稀土、0.5份石墨烯，在n2气氛条件下600-700℃环境下加热3h，带冷却后研磨成粉末即得无机修复剂；
第二步，制备有机修复剂，70份柠檬酸、5份丙二酸、6份乙二胺二乙酸、8份氨基二硫代甲酸型螯合树脂溶于水中，搅拌30min，温度为70-80℃，待冷却后即得有机修复剂；
第三步，制备土壤修复剂，将无机修复剂和有机修复剂溶于水中，然后缓慢加入水凝胶，边搅拌边升温至70-75℃，n2气氛条件下保温反应3h，然后待反应结束后降至室温，取出产物凝胶，采用真空冷冻干燥法将凝胶中的水分彻底脱除，将干燥后的产物打碎、过筛，得到粒径均一的颗粒即为土壤修复剂。
实施例2：
本实施例提供的土壤修复剂，其大致配比和制备方法和实施例1相同，其区别在于所述无机修复剂按重量份包括50份钢渣、30份沸石、20份蒙脱石、5份稀土、2份石墨烯。
实施例3：
本实施例提供的土壤修复剂，其大致配比和制备方法和实施例1相同，其区别在于所述有机修复剂包括75份柠檬酸、10份丙二酸、8份乙二胺二乙酸、10份氨基二硫代甲酸型螯合树脂。