本發明涉及土壤修復領域，具體涉及一種用于農田重金屬污染土壤修復的復合調理劑及其制備方法。
背景技術：
：隨著我國工業化進程的不斷推進，大量的污染物排放到土壤環境中，造成嚴重的土壤污染。調查表明，我國有近六分之一的土壤受到不同程度的污染，其中耕地土壤以重金屬污染最為嚴重。耕地土壤中的重金屬污染物主要通過被農作物吸收的方式進入到食物鏈中，最終被人體吸收積累，危害人體健康，同時雨水淋溶也會使土壤中的重金屬污染物進入到周邊地表水及地下水環境中造成持久性的二次污染。因此，對污染土壤特別是耕地重金屬污染土壤進行修復是非常緊迫和必要的。當前土壤重金屬污染主要從兩方面進行修復：通過物理化學方法將污染物從土壤中提取分離，徹底降低土壤中的污染物濃度，該修復技術包括電動力修復、植物修復以及土壤淋洗；改變污染物在土壤中的存在形態，通過降低重金屬的活性，最終減少農作物對重金屬的吸收量，該修復技術主要包括固化穩定化修復。公開號為CN105880276A的專利申請公開了一種鎘、鉛污染土壤的修復方法及電動-微生物聯合可滲透反應墻修復裝置，該專利申請以在污染土壤兩端通過施加電場聯合微生物可滲透反應墻修復將土壤中的重金屬污染物去除，最終達到修復的目的；公開號為CN105478467A的專利申請公開了一種利用EDTA鈣鹽淋洗土壤中的重金屬Cu、Zn、Pb、Cd的方法，該專利申請以EDTA與氧化鈣混合制備淋洗劑，通過多次淋洗污染土壤從而達到修復土壤的目的。該類技術雖然能徹底降低土壤中的重金屬含量，但存在成本高、工程量大以及容易產生二次污染等缺點。而固化穩定化修復方法簡單，成本低，適用范圍廣，具有較好的應用前景，但存在效率低、穩定性差、土壤耕性下降等問題，因此，研發一種高效穩定的環境友好型調理劑已經成為當前土壤修復領域研究的熱點。技術實現要素：本發明的目的是解決上述現有技術中的問題，提供一種用于農田重金屬污染土壤修復的復合調理劑及其制備方法。為達到上述的技術效果，本發明提供一種用于農田重金屬污染土壤修復的復合調理劑，主要由以下重量份的原料制成：改性生物碳40～55份、改性粘土15～25份、家禽糞便15～25份、磷酸鹽5～8份、生石灰5～12份。本發明還提供所述復合調理劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：改性生物碳的制備步驟：將生物碳和稀硫酸按質量比1：5.0～7.5的比例混合，密封振蕩，過濾，用去離子水洗滌生物碳，過濾烘干；將干燥后的生物碳投加到質量濃度為3～5%的Na2S溶液中，混合攪拌1～2小時，過濾烘干，得到改性生物碳；改性粘土的制備步驟：將粘土和稀硫酸溶液按質量比1：5.0～7.0的比例混合，在60～80℃恒溫水浴條件下反應2～3小時，過濾烘干，得到改性粘土；復配步驟：將家禽糞便、磷酸鹽、生石灰及制備得到的改性生物碳和改性粘土按所述重量份混合，攪拌均勻得到所述復合調理劑。進一步地，所述改性生物碳的制備步驟中，生物碳為水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈、荔枝樹枝中的一種或多種經過300～500℃高溫熱解2～3小時，冷卻粉碎過60-100目篩得到。更進一步地，冷卻粉碎過80目篩得到。進一步地，所述改性生物碳的制備步驟中，稀硫酸濃度為1.5～1.8mol/L。進一步地，所述改性黏土的制備步驟中，粘土為硅藻土、膨潤土、蛭石、蒙脫石中的至少一種，通過粉碎過80-120目篩得到。更進一步地，通過粉碎過100目篩得到。進一步地，所述家禽糞便為發酵雞糞、發酵豬糞、發酵牛糞中的至少一種。進一步地，所述磷酸鹽為磷酸鈣、過磷酸鈣、磷酸二氫銨中的至少一種。與現有技術相比，本發明的有益效果是：1）本發明具有成本低、效果好、穩定性強、能改良土壤耕性的特點。通過對原料的改性，極大提高了修復劑對土壤中重金屬的吸附鈍化能力，有效減少了農作物對重金屬的吸收量，達到了較好的修復目的。2）本發明的復合調理劑采用有機質與無機材料聯合作用，不僅顯著降低農作物對重金屬的吸收量，還提高了土壤有機質以及無機營養元素含量，促進土壤中微生物和酶的生長，減少化肥的施用量，有利于增產增收。3）本發明的復合調理劑修復的土壤具有較好的穩定性能和較強的緩沖能力，能有效減少酸雨對土壤中重金屬的重新溶出，長期穩定降低土壤中重金屬的活性，受環境變化影響較小。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步的描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。實施例1一種用于農田重金屬污染土壤修復的復合調理劑，它由以下重量份的物質組成：改性生物碳48份、雞糞20份、改性膨潤土20份、磷酸鹽5份、生石灰7份。該復合調理劑由下述步驟制成：1)改性生物碳的制備步驟：將經過300℃高溫熱解3小時得到的玉米秸稈生物碳和1.8mol/L的稀硫酸按質量比1：6.5的比例混合，密封振蕩1小時，過濾，用去離子水洗滌生物碳2次，過濾干燥；將烘干后的生物碳投加到質量濃度為5%的Na2S溶液，混合攪拌1小時，過濾烘干，得到改性生物碳；2)改性粘土的制備步驟：將膨潤土和1.8mol/L的稀硫酸溶液按質量比1：6.0的比例混合，在80oC條件下反應2小時，過濾烘干，得到改性膨潤土；3)復配步驟：按重量份，將改性生物碳48份、雞糞20、改性膨潤土20份、磷酸鈣5份、生石灰7份混合攪拌均勻得到復合調理劑。實施例2一種用于農田重金屬污染土壤修復的復合調理劑，它由以下重量份的物質組成：改性生物碳52份、雞糞15份、改性膨潤土22份、磷酸鹽6份、生石灰5份。該復合調理劑由下述步驟制成：1）改性生物碳的制備步驟：將經過400℃高溫熱解2小時得到的玉米秸稈生物碳和1.5mol/L的稀硫酸按質量比1：7.3的比例混合，密封振蕩1小時，過濾，用去離子水洗滌生物碳2次，過濾干燥；將烘干后的生物碳投加到質量濃度為3%的Na2S溶液，混合攪拌2小時，過濾烘干，得到改性生物碳；2）改性粘土的制備步驟：將膨潤土和1.5mol/L的稀硫酸溶液按質量比1：7.0的比例混合，在70oC條件下反應2.5小時，過濾烘干，得到改性膨潤土；3）復配步驟：按重量份，將改性生物碳52份、雞糞15份、改性膨潤土22份、磷酸鈣6份、生石灰5份混合均勻得到復合調理劑。實施例3一種用于農田重金屬污染土壤修復的復合調理劑，它由以下重量份的物質組成：改性生物碳42份、雞糞25份、改性膨潤土15份、磷酸鈣8份、生石灰10份。該復合調理劑由下述步驟制成：1）改性生物碳的制備步驟：將經過450℃高溫熱解2小時得到的玉米秸稈生物碳和1.6mol/L的稀硫酸按質量比1：5.0的比例混合，密封振蕩1小時，過濾，用去離子水洗滌生物碳3次，過濾干燥；將烘干后的生物碳加入到質量濃度為4%的Na2S溶液，混合攪拌1.5小時，過濾烘干，得到改性生物碳；2）改性粘土的制備步驟：將膨潤土和1.6mol/L的稀硫酸溶液按質量比1：5.5的比例混合，在60oC條件下反應3小時，過濾烘干，得到改性膨潤土；3）復配步驟：按重量份，將改性生物碳42份、雞糞25份、改性膨潤土15份、磷酸鈣8份、生石灰10份混合均勻得到復合調理劑。應用試驗選取湖南省郴州市某縣一處鉛鋅礦冶煉廠附近的農田土壤進行修復試驗研究。試驗分為四組，將本發明復合調理劑與污染土壤以質量比1:20的比例分別施加實施例1、實施例2、實施例3復合調理劑于各組土壤中混勻，同時設計空白對照組，其它澆水施肥條件相同的情況下種植小青菜，用石墨爐原子吸收光譜測定小青菜中的重金屬的含量。測定結果見表1。表1小青菜中的重金屬含量（單位ug/kg）鉛鋅鎘未施加調理劑1401.515.686.9實施例181.20.18.6實施例278.30.39.4實施例386.61.111.1從表1可知，未施加調理劑的小青菜重金屬鋅含量末超標，但鉛、鎘含量超標嚴重，而施加本發明復合調理劑收獲的小青菜重金屬含量均達到了國家食品衛生安全標準，說明使用本發明復合調理劑施加到土壤中后能有效減少小青菜對重金屬的吸收量，達到很好的修復效果。并且，在小青菜生長過程中發現施加調理劑的小青菜比未施加調理劑的長勢要好，說明本發明復合調理劑不僅能減少蔬菜對重金屬的吸收，還能改良土壤耕性，促進小青菜的生長，有利于增產增收。由此可知，本發明為解決農田土壤重金屬污染造成的蔬菜重金屬含量超標問題提供了一種低成本、高效率、促進增產增收的方法，該發明具有較好的實際應用價值和推廣前景。當前第1頁1 2 3