本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，具体是一种重金属污染土壤的绿色修复材料的制备方法。
背景技术：
近年来随着工业的发展，人为因素导致大量的重金属进入环境。土壤作为生态系统最根本和最重要的组成成分，重金属污染也成为一种十分普遍的环境现象。土壤重金属污染是指由于人类活动导致重金属进入到土壤，使土壤中重金属的含量超过土壤背景值，并造成现存或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶劣的现象。
土壤重金属的人为来源可分为工业来源和农业来源，但随着城市化的发展，城市源也逐渐成为一种主要来源。由于重金属是不可以降解的，对于土壤中重金属的治理可分为四类方法，第一类，将重金属污染的土壤完全隔离；第二类，采取物理化学或生物手段将汇总金属从土壤中转移出来；第三类，对于污染程度较轻的情况，可采用稀释法将重金属的浓度降到安全浓度一下；第四类，通过物理化学或生物手段改变重金属在土壤存在的形态，降低其流动性及生物有效性。而采用钝化修复技术相比其他的修复方法更具有操作简单，费用低廉，综合效益好等优势。钝化技术中的生物炭吸附法，对土壤重金属进行了化学吸附和物理吸附，修复土壤的同时并不会造成“二次污染”，并且成本低廉。
中国农业废弃物再利用有着悠久的历史，堆肥和沼气技术在传统的生态理念指引下被广泛应用，从全国生态农业示范县收集到的370多个生态农业实用模式中，有1/3是以农业废弃物的循环利用技术为纽带联结形成的高效生产模式。近些年来，我国农业废弃物资源再利用的方式主要有能源化、肥料化、饲料化和材料化等。虽然我国农业废弃物利用有着悠久的历史，但是目前农业废弃物的利用率还是很低，比如秸秆的利用，大多数还是采用直接燃烧供热或者还田的方式,缺乏先进的利用技术。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种重金属污染土壤的绿色修复材料的制备方法，它不仅解决了农业废弃物的处置问题，提高农业废弃物的可利用价值，而且还解决了重金属污染土壤的修复问题，且无二次污染，达到环保效果。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明一种重金属污染土壤的绿色修复材料的制备方法，其特征在于，它包括如下操作步骤：
第一步，将植物纤维性废弃物经腐熟后风干，风干后分别用水和去离子水进行洗涤，然后自然风干后，于105℃烘干，剪短至1—2cm，备用；
第二步，将剪短后的植物纤维性废弃物在隔绝空气的条件下热解；
第三步，将热解后的产物放入酸性溶液中浸泡12h，浸泡后过滤，取滤渣；
第四步，将滤渣先用去离子水洗涤，然后放入煮沸的去离子水中煮洗至中性，再在70—105℃下恒温烘干12—24h，即得到绿色修复材料。
第一步中，所述的植物纤维性废弃物为苦瓜藤蔓、南瓜藤蔓、丝瓜藤蔓、番茄藤蔓中的一种。
第一步中，植物纤维性废弃物的腐熟时间为72h或72h以上。
第一步中，风干后先用水洗涤5-6次，再用去离子水洗涤2-3次。
第二步中，所述热解的过程包括升温段、保温段和降温段，升温段是以10℃/min—15℃/min升温速率升温至450—550℃，保温段是在450—550℃条件下保温60min—90min，降温段为自然冷却过程，整个热解过程中保持通入惰性气体作为载气。
所述载气的流量为120—150ml/min，惰性气体选自氮气、氩气中的一种。
第三步中，所述酸性溶液采用浓度为0.4—0.6mol/l的盐酸溶液，热解后的产物与酸性溶液的质量比为1:500。
本发明方法具有如下优点：
1)采用的绿色修复材料原料来源于植物纤维性废弃物，将藤蔓植物制备成绿色修复材料不仅能提高其可利用价值，减少环境的污染，变废为宝。
2)本发明将藤蔓植物进行生物炭化处理，可增强其吸附性能，提高其对土壤修复效果，并不会对环境造成二次污染，绿色环保。
3)本发明的修复材料产品应用广泛，既能用于重金属水污染治理，还能用于重金属土壤污染治理。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
实施例1
一种重金属污染土壤的绿色修复材料的制备方法，操作过程如下：
将腐熟72h并风干后的植物纤维性废弃物苦瓜藤自来水洗5次，再用去离子水洗2次，自然风干后，于105℃烘干24h，剪短为2cm，备用；将已剪短的苦瓜藤蔓放置马弗炉中热解，热解过程包括升温段、保温段和降温段，升温段以10℃/min升温至450℃；保温段在450℃条件下保温90min；降温段以自然冷却，整个热解过程中保持通入氮气作为载气，载气流量为150ml/min；然后取已经热解并自然冷却的产物与0.4mol/l的盐酸浸泡12h，其中产物与盐酸溶液的质量比为1:500；将浸泡过盐酸的产物用去离子水冲洗4遍，将其放入已经煮沸的去离子水中煮洗至中性ph＝7，在温度为105℃下烘干12h即得到绿色修复材料。
实施例2
一种重金属污染土壤的绿色修复材料制备方法，操作步骤如下：
将腐熟72h并风干后的植物纤维性废弃物南瓜藤自来水洗6次，再用去离子水洗3次，自然风干后，105℃烘干24h，剪短为1cm，备用。将已剪短的南瓜藤蔓放置马弗炉中热解，热解过程包括升温段、保温段和降温段，升温段以15℃/min升温至500℃；保温段在500℃条件下保温60min；降温段以自然冷却，整个热解过程中保持通入氩气作为载气，载气流量为130ml/min。取已经热解并自然冷却的产物与0.5mol/l的盐酸浸泡12h，其中产物与盐酸溶液的质量比为1:500。将浸泡过盐酸的产物用去离子水冲洗4遍，将其放入已经煮沸的去离子水中煮洗至中性ph＝7，在温度为75℃下烘24h即得到绿色修复材料。
实施例3
将腐熟72h并风干后的植物纤维性废弃物丝瓜藤自来水洗6次，再用去离子水洗3次，自然风干后，于105℃烘干24h，剪短为1cm，备用。将已剪短的南瓜藤蔓放置马弗炉中热解，热解过程包括升温段、保温段和降温段，升温段以15℃/min升温至550℃；保温段在550℃条件下保温60min；降温段以自然冷却，整个热解过程中保持通入氮气作为载气，载气流量为150ml/min。取已经热解并自然冷却的产物与0.6mol/l的盐酸浸泡12h，其中产物与盐酸溶液的质量比为1:500。将浸泡过盐酸的产物用去离子水冲洗4遍，将其放入已经煮沸的去离子水中煮洗至中性ph＝7，在温度为95℃下烘12h即得到绿色修复材料。
实施例4
将腐熟72h并风干后的植物纤维性废弃物番茄藤自来水洗6次，再用去离子水洗3次，自然风干后，于105℃烘干24h，剪短为1cm，备用。将已剪短的南瓜藤蔓放置马弗炉中热解，热解过程包括升温段、保温段和降温段，升温段以15℃/min升温至550℃；保温段在550℃条件下保温60min；降温段以自然冷却，整个热解过程中保持通入氮气作为载气，载气流量为150ml/min。取已经热解并自然冷却的产物与0.6mol/l的盐酸浸泡12h，其中产物与盐酸溶液的质量比为1:500。将浸泡过盐酸的产物用去离子水冲洗4遍，将其放入已经煮沸的去离子水中煮洗至中性ph＝7，在温度为95℃下烘12h即得到绿色修复材料。
应用试验案例1
制备模拟重金属污染废水，其所含重金属镉离子浓度为111mg/l。取100ml模拟重金属污染废水置于100ml的干净的锥形瓶，投加本发明绿色修复材料，投加量为模拟废水质量的0.1％，吸附2h后过滤，测定滤液中重金属的含量，计算绿色修复材料的吸附量。按上述操作方法，以实例1的产品对模拟废水中重金属的吸附量为39.22mg/g，以实例2的产品对模拟废水中重金属的吸附量为32.62mg/g，以实例3的产品对模拟废水中重金属的吸附量为35.36mg/g，以实例4的产品对模拟废水中重金属的吸附量为33.36mg/g。
应用试验案例2
添加外源cd使土壤浓度为10mg/kg，稳定平衡15天，得镉污染模拟土壤，土壤中cd总含量浓度为10.65mg/kg。取预处理好的镉污染模拟土壤100g于500ml烧杯中，将实例1制备好的绿色修复材料按土壤质量百分比为5％的比例投入污染土壤中，搅拌均匀，期间控制土壤水分为30％左右并多次混匀，培养15天。15天后，取修复后的土壤风干、磨细过2mm筛，采用hj/299-2007的毒性浸出方法来确定修复材料的修复效果。添加实例1的绿色修复材料后土壤中镉的浸出浓度降低23.61％。