本發(fā)明屬于土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于治理金屬污染的土壤修復(fù)劑及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)環(huán)保部和國(guó)土資源部聯(lián)合公布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》，全國(guó)土壤重金屬超標(biāo)率為16.1％，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。從污染分布狀況來看，南方土壤污染重于北方，長(zhǎng)三角、珠三角、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍較大。目前我國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)劣質(zhì)率為27.9％。與空氣和水污染的治理不同，土壤修復(fù)工作耗資大、耗時(shí)長(zhǎng)、處理過程復(fù)雜，很容易產(chǎn)生二次污染。再加上我國(guó)土壤污染防治面臨的形勢(shì)很復(fù)雜：部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重，土壤污染類型多樣，呈現(xiàn)新老污染物并存、無機(jī)有機(jī)復(fù)合污染物并存的局面，因而土壤修復(fù)工作就顯得更為重要和復(fù)雜。

土壤重金屬污染導(dǎo)致有著“魚米之鄉(xiāng)”美譽(yù)的湖南省出產(chǎn)的大米鎘含量嚴(yán)重超標(biāo)，“鎘大米”一時(shí)引發(fā)恐慌。同時(shí)，由于土壤環(huán)境的嚴(yán)重污染，中國(guó)多地頻現(xiàn)“癌癥村”。類似事件不勝枚舉，觸目驚心的事件背后是大家對(duì)迅速開展污染土壤修復(fù)工作的期盼。

酵母工業(yè)是一個(gè)新興的朝陽產(chǎn)業(yè)，但生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的高濃度有機(jī)廢水：腐化、酸臭與COD嚴(yán)重超標(biāo)。該廢水中含大量焦糖化合物及其他雜質(zhì)，顏色深褐色或黑色，活性很高，降解性很差。以前直接排放，造成很大水體、土壤污染，魚蝦絕跡。現(xiàn)有的活性糖蜜酵母廢水的處理中使用最多的技術(shù)為厭氧-好氧法，但運(yùn)行成本很高，即使處理后仍存在廢水排放難以達(dá)標(biāo)的難題。也有廠家處理該廢水制成有機(jī)肥料出售，但該品種有機(jī)肥市場(chǎng)售價(jià)偏低不過600-800元，甚至因處理工藝特殊復(fù)雜、吸潮特別嚴(yán)重、成本大于售價(jià)、持續(xù)虧損而無法維持經(jīng)營(yíng)。因此，酵母工業(yè)廢水帶來的污染也是一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于治理金屬污染的土壤修復(fù)劑及其生產(chǎn)方法，該土壤修復(fù)劑能夠?qū)κ苤亟饘傥廴镜耐寥肋M(jìn)行有效修復(fù)，同時(shí)其以酵母工業(yè)廢水中的有效成分為生產(chǎn)原料之一，有效解決酵母工業(yè)廢水帶來的污染問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用于治理重金屬污染的土壤修復(fù)劑，其由以下重量百分?jǐn)?shù)的各原料組成：活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑35-65％，二氧化硅5-20％，氧化鈣5-15％，氧化鎂1-10％，過硫酸銨0.3-10％，腐植酸及其衍生物5-28％，微膠囊菌劑0.1-15％，高分子保水劑0.1-5％，重金屬鈍化劑0.1-5％，助劑1-5％，無機(jī)混合肥料1-45％。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以有如下進(jìn)一步具體選擇或優(yōu)化選擇。

具體的，所述活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑由提取酵母后的有機(jī)廢水經(jīng)過pH調(diào)節(jié)、微量元素螯合、磁化器磁化、真空濃縮及噴霧干燥而得。其中提取酵母后的有機(jī)廢水包括糖蜜預(yù)處理液、發(fā)酵分離液、發(fā)酵代謝產(chǎn)物、真空濾液中的任一種或多種混合，該有機(jī)廢水中的有機(jī)物質(zhì)含量在20％以上；該有機(jī)廢水處理時(shí)pH調(diào)節(jié)步驟將其pH調(diào)節(jié)至7-7.2，微量元素螯合步驟包括對(duì)鈣、鎂、鋅、硼或鉬的螯合。目前，利用活性糖蜜酵母廢水為原料來生產(chǎn)一種用于治理重金屬污染的土壤修復(fù)劑尚未見到報(bào)道，特別是經(jīng)過微量元素螯合、磁化器磁化后使用效果更加顯著。微量元素螯合即將含有鈣、鎂、鋅、硼或鉬等離子的溶液加入到調(diào)節(jié)pH之后的所述有機(jī)廢水中與其內(nèi)的氨基酸等有機(jī)物質(zhì)螯合；磁化器磁化是指在永久磁體產(chǎn)生的超高強(qiáng)磁場(chǎng)下，在不改變上述有機(jī)廢液中原有的化學(xué)成份條件下，使其中礦物質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。磁場(chǎng)3000GS-5000GS以上，讓上述有機(jī)廢液以一定流速，沿著與磁力線垂直的方向切割，通過一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，使其。磁化后有種種神奇的效能，原來締合鏈狀的大分子，斷裂成單個(gè)小分子，水分子偶極距發(fā)生偏轉(zhuǎn)。通常情況下經(jīng)過磁化的水的物理化學(xué)屬性都產(chǎn)生了變化:水的電導(dǎo)率提高2％；PH提高0.4-1.0；表面張力下降1％-2％；對(duì)固體物質(zhì)的侵潤(rùn)角增大，侵潤(rùn)能力曾強(qiáng)，蒸發(fā)速度提高；對(duì)一些鹽類的溶解度提高20％-70％；蒸發(fā)滲透壓提高1.34倍；溶氧量增加3-6Mg/L,改變了水中微生物、生物的生長(zhǎng)環(huán)境。因此由經(jīng)過磁化器磁化有機(jī)廢液制備的活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑在最終的土壤修復(fù)劑中的活性更好，有利于提高土壤修復(fù)劑治理重金屬污染的能力。

優(yōu)選的，所述活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑含有有機(jī)質(zhì)在60％以上、含有螯合態(tài)微量元素1％以上，均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。取宜昌某酵母生產(chǎn)工廠提取酵母后的高濃度有機(jī)廢水，檢測(cè)該高濃度有機(jī)廢水固含量為33.5％；經(jīng)處理后生成活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑；檢測(cè)該螯合物粉劑含有有機(jī)質(zhì)≥60％、黃腐酸≥28％、氨基酸≥7％、氮≥3％、鉀≥7％、螯合態(tài)鈣鎂鋅硼鉬≥1％。

具體的，所述腐植酸及其衍生物為腐植酸、腐植酸鉀鹽、腐植酸鈉鹽、腐植酸銨鹽、硝基腐植酸、腐植酸鎂、腐植酸鋅和腐植酸鐵中的任意一種或任意多種的混合。優(yōu)選為腐植物鉀、腐植酸鎂、腐植酸鋅或腐植酸鐵。

具體的，所述微膠囊菌劑所包含的菌劑為革蘭氏陰性菌、芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌、絲狀真菌和放線菌中的任意一種或任意多種的混合。優(yōu)選為微膠囊芽孢桿菌。

具體的，所述高分子保水劑為聚丙烯酰胺、淀粉接枝丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物和木質(zhì)素接枝丙烯酸鹽中的任意一種或任意多種的混合。優(yōu)選為聚丙烯酰胺或木質(zhì)素接枝丙烯酸鹽。

具體的，所述重金屬鈍化劑為煅燒鉀長(zhǎng)石灰、碳酸鈣鎂、硅酸鈉、硅酸鈣、氧化鐵、硫酸亞鐵、生物質(zhì)電廠的秸稈灰、石灰石灰、海泡石灰、磷礦余渣、鈣鎂磷肥、羥基磷灰石和磷礦粉中的任意一種或任意多種的混合。優(yōu)選為硫酸亞鐵。

具體的，所述助劑為復(fù)硝酚鈉、高純度萘乙酸鈉、生根粉、細(xì)胞分裂素、吲哚丁酸、三十烷醇、赤霉素、蕓苔素、化肥防結(jié)塊劑、聚乙烯醇、脂肪醇醚硫酸銨和脲甲醛中的任意一種或任意多種的混合。優(yōu)選為化肥防結(jié)塊劑。根據(jù)土壤受污染的具體情況及其上種植作物的具體需求，對(duì)助劑的具體成分進(jìn)行選擇，以達(dá)到特定的修復(fù)及利于作用生長(zhǎng)的目的。

具體的，所述無機(jī)混合肥料為氮肥、磷肥、鉀肥和微肥中的任意一種或任意多種的混合。所述微肥即為微量元量肥料，其為經(jīng)過提純的硼、錳、鋅、鉬和鐵的化合物。

本發(fā)明還提供上述用于治理重金屬污染的土壤修復(fù)劑的制備方法，將各原料按其重量百分?jǐn)?shù)加入混合裝置中充分混合，即得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)該土壤修復(fù)劑含有氧化鎂、氧化鈣等堿性物質(zhì)及過硫酸銨強(qiáng)氧化性物質(zhì)，前者可結(jié)合重金屬離子生成不溶于水的固體物質(zhì)，使重金屬離子不被植物吸收，后者也可結(jié)合重金屬離子得不溶物或者將重金屬離子氧化成高價(jià)態(tài)后得不溶物，即以沉淀作用，降低重金屬含量；該土壤修復(fù)劑中還含有微膠囊菌劑，通過生物作用治理重金屬污染。上述兩種方式結(jié)合治理土壤重金屬污染的效果較好。

(2)該土壤修復(fù)劑以酵母提取后的有機(jī)廢液處理后得到的活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑為主要原料之一，酵母有機(jī)廢液得到了有效利用，減少了污染，同時(shí)活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑中的營(yíng)養(yǎng)成份有利于該土壤修復(fù)劑中微膠囊菌劑的菌類物質(zhì)的增殖，進(jìn)而提高菌類對(duì)重金屬的生物治理作用；此外，實(shí)驗(yàn)證實(shí)該主要原料活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑在制備過程中經(jīng)過螯合和磁化后，最終以其與其他各原料混合得到的土壤修復(fù)劑具有更強(qiáng)的治理重金屬污染的能力。

(3)該土壤修復(fù)劑的生產(chǎn)成本低，其主要成份包括有機(jī)肥和無機(jī)肥，除了有效治理重金屬污染外，還有助于作物的增產(chǎn)增收和抗重茬，有潛在的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

一種用于治理重金屬污染的土壤修復(fù)劑，其由以下重量百分?jǐn)?shù)的各原料組成：活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑35％，二氧化硅5％，氧化鈣5％，氧化鎂1％，過硫酸銨1％，腐植酸鉀5％，微膠囊芽孢桿菌0.5％，聚丙烯酰胺0.5％，硫酸亞鐵1.6％，化肥防結(jié)塊劑0.4％，無機(jī)混合肥料45％，其中無機(jī)混合肥料為硝酸鉀、磷酸一銨、硫酸鉀、硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨的混合物，硝酸鉀、磷酸一銨、硫酸鉀、硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨占所述土壤修復(fù)劑的重量百分?jǐn)?shù)分別為20％、18％、6％、0.8％、0.15％和0.05％。

實(shí)施例2

一種用于治理重金屬污染的土壤修復(fù)劑，其由以下重量百分?jǐn)?shù)的各原料組成：活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑50％，二氧化硅10％，氧化鈣5％，氧化鎂1％，過硫酸銨10％，腐植酸鉀10％，微膠囊芽孢桿菌1％，聚丙烯酰胺2％，硫酸亞鐵2％，化肥防結(jié)塊劑1％，無機(jī)混合肥料8％，其中無機(jī)混合肥料為硝酸鉀、磷酸一銨、硫酸鉀、硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨的混合物，硝酸鉀、磷酸一銨、硫酸鉀、硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨占所述土壤修復(fù)劑的重量百分?jǐn)?shù)分別為2％、3％、2.5％、0.4％、0.05％和0.05％。

實(shí)施例3

一種用于治理重金屬污染的土壤修復(fù)劑，其由以下重量百分?jǐn)?shù)的各原料組成：活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑65％，二氧化硅5％，氧化鈣5％，氧化鎂2％，過硫酸銨1％，腐植酸鉀2％，微膠囊芽孢桿菌15％，聚丙烯酰胺0.5％，硫酸亞鐵3％，化肥防結(jié)塊劑0.5％，無機(jī)混合肥料1％，其中無機(jī)混合肥料為硼砂，硼砂占所述土壤修復(fù)劑的重量百分?jǐn)?shù)為1％。

土壤修復(fù)劑的修復(fù)效果測(cè)試：

取南方某重金屬污染土壤來做小麥盆栽試驗(yàn)，分別按照對(duì)比例1、對(duì)比例2、實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的順序加入0.3％的相應(yīng)土壤修復(fù)劑至相應(yīng)的盆中土中，其中對(duì)比1為空白對(duì)照，以硝酸鉀復(fù)合肥作為修復(fù)劑加入，對(duì)比例2使用的土壤修復(fù)劑的成份與實(shí)施例1的基本相同，不同點(diǎn)為對(duì)比例2的土壤修復(fù)劑中的活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑不經(jīng)歷微量無素螯合和磁化器磁化步驟，其他完全相同。年底播種，次年6月初接近成熟時(shí)收割，測(cè)定小麥不同部位的鎘含量。

測(cè)試結(jié)果如下表所示：

從上表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明提供的土壤修復(fù)劑的主要原料之一——活性糖蜜酵母廢水螯合物粉劑在制備過程若未經(jīng)過螯合與磁化，最終和其他成分混合后得到的土壤修復(fù)劑也具有一定的治理重金屬污染的效果，鎘的含量地上部分減少80％，地下部分減少77％；如果該原料經(jīng)過螯合與磁化，最終得到的土壤修復(fù)劑會(huì)有更好的治理重金屬污染的效果，鎘的含量地上部分減少90％，地下部分減少87.5％。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。