本發(fā)明涉及土壤污染處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土壤污染改良劑及制備方法。
背景技術(shù)：
高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，在給人類帶來(lái)日新月異物質(zhì)生活的同時(shí)，也給人類帶來(lái)了不少危害，其中的不少危害是由于人類向自然界的過(guò)度索取與干預(yù)所造成的。用破壞環(huán)境的高昂代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，這是大多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)走過(guò)的老路，也正是目前大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題。自然土壤是一種無(wú)污染、清潔的、具有生命活性的土壤，它是自人類誕生以來(lái)賴以生存進(jìn)化的重要根基之一。自人類從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)以來(lái)，尤其是提倡“民以食為天”的中國(guó)，數(shù)十年以來(lái)一直貫徹“以糧為綱”的指導(dǎo)思想，只求產(chǎn)量、不講質(zhì)量，人多地少的國(guó)情，在這種過(guò)度的開(kāi)發(fā)、近于掠奪性的索取模式下，我國(guó)的大部分耕地已經(jīng)受到極大的傷害。致使越來(lái)越多的充滿活力的土壤變成“死土”、潔凈的土壤變成污染的土壤、肥沃的土壤變成貧瘠的土壤；尤其是進(jìn)入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段以來(lái)，在不科學(xué)的過(guò)量使用化學(xué)肥料與農(nóng)藥、未經(jīng)腐熟的有機(jī)肥料和微生物肥料后，嚴(yán)重破壞了土壤中生物多樣性和適宜于各種作物生長(zhǎng)的土壤的理化結(jié)構(gòu)及生物活性，最終使其失去了土壤的自然特性，喪失了土壤的理想生產(chǎn)能力。因此，從土地上獲取的各種瓜、果、蔬菜、以及作為國(guó)人傳統(tǒng)主食的稻、麥、粟、谷等五谷雜糧，乃至食用以上述原料為飼料的家畜、家禽、畜牧類制品等，不僅自然品質(zhì)、食用口味難以保證，而且不少農(nóng)副產(chǎn)成品還帶有危害人類身心健康的有毒有害成分。
因此，研究開(kāi)發(fā)一種能夠有效改善土壤污染狀況、為農(nóng)作物提供無(wú)公害生存環(huán)境具有重要意義，也符合目前市場(chǎng)的需求，具有較好的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種土壤污染改良劑及制備方法，所述改良劑應(yīng)用于被污染的土壤，能夠活化土壤，改變土壤的理化結(jié)構(gòu)，解決了由于長(zhǎng)期使用化肥和農(nóng)藥導(dǎo)致的土壤硬化、化學(xué)藥物積累、微生物失調(diào)的狀況，為農(nóng)作物提供了一個(gè)安全的生長(zhǎng)環(huán)境。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明涉及一種土壤污染改良劑，包括如下重量份的各組分：硅藻土23~36份、凹凸棒土10~17份、殼聚糖6~15份、貝殼粉8~14份、陰離子聚丙烯酰胺20~32份、腐殖質(zhì)15~28份、生物炭材料12~20份、粉煤灰10~15份、生石灰8~17份、河底淤泥16~22份、微生物菌劑5~12份、礦物分解細(xì)菌3~8份。
優(yōu)選地，所述改良劑包括如下重量份的各組分：硅藻土32份、凹凸棒土15份、殼聚糖10份、貝殼粉9份、陰離子聚丙烯酰胺28份、腐殖質(zhì)20份、生物炭材料17份、粉煤灰12份、生石灰10份、河底淤泥18份、微生物菌劑9份、礦物分解細(xì)菌6份。
優(yōu)選地，所述生物炭材料為植物秸稈或者谷殼經(jīng)過(guò)破碎、處理后得到的產(chǎn)物。
優(yōu)選地，所述微生物菌劑為枯草芽孢桿菌、土著菌、黑曲霉菌、硫化細(xì)菌、光和菌群中的一種或多種的混合。
優(yōu)選地，所述礦物分解細(xì)菌包括解鉀菌、解磷菌、糖醇酶。
本發(fā)明還涉及一種制備土壤污染改良劑的方法，包括如下步驟：
（1）稱取植物秸稈或者谷殼，將其風(fēng)干，然后用粉碎機(jī)粉碎，然后對(duì)其進(jìn)行加熱處理，再以10℃/min的速度升溫至500~800℃，保溫3~6h，冷卻，即得所述生物炭材料，備用；
（2）按照配比分別稱取腐殖質(zhì)、河底淤泥、殼聚糖、貝殼粉，并將其置于發(fā)酵池中混合均勻，加入適量的水，然后加入微生物菌劑，自然發(fā)酵7~10天，翻堆，向發(fā)酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均勻后，繼續(xù)發(fā)酵7~10天，得到發(fā)酵產(chǎn)物；
（3）將發(fā)酵產(chǎn)物干燥并粉碎，然后與配比量的硅藻土、陰離子聚丙烯酰胺、礦物分解細(xì)菌混合攪拌均勻，即得所述改良劑。
優(yōu)選地，所述步驟（1）中加熱處理的方法為緩慢升溫至200~300℃，保溫1~2h。
優(yōu)選地，所述步驟（2）中加入水的量使得發(fā)酵池中的含水量為30%~50%。
優(yōu)選地，所述步驟（3）將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為5~10%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述的土壤污染改良劑，應(yīng)用于被污染的土壤，不僅能夠活化土壤，改變土壤的理化結(jié)構(gòu)，改善土壤酸堿性，還能有效降低土壤中的重金屬污染，解決了由于長(zhǎng)期使用化肥和農(nóng)藥導(dǎo)致的土壤硬化、化學(xué)藥物積累、微生物失調(diào)的狀況，為農(nóng)作物提供了一個(gè)安全的生長(zhǎng)環(huán)境。
（2）本發(fā)明所述的土壤污染改良劑中添加生物炭材料，為環(huán)境友好材料，也是健康土壤中本身所含有的土壤成分，并且生物炭能夠改善土壤物理、化學(xué)和生物特性，調(diào)節(jié)土壤ph值，加快土壤微生物代謝，從而提高土壤肥力。因此，在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)目標(biāo)土壤不會(huì)產(chǎn)生任何二次污染。
（3）本發(fā)明所述的土壤污染改良劑中添加有凹凸棒土，由于凹凸棒土獨(dú)特的鏈層狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，使得凹凸棒土具有較好的吸附性能，能夠有效吸附土壤中的重金屬離子，減少農(nóng)作物對(duì)重金屬離子的吸收，降低農(nóng)作物污染程度。此外，所述凹凸棒土還具有疏松土壤、疏水保水的作用，為農(nóng)作物提供較好的生長(zhǎng)條件。
（4）本發(fā)明所述的土壤污染改良劑中還添加有礦物分解細(xì)菌，能夠有效分解土壤中堆積的礦物鹽，降低土壤硬化程度，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供適宜的生存環(huán)境。
（5）本發(fā)明所述土壤污染改良劑的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，制備過(guò)程物污染物產(chǎn)生，安全環(huán)保，適合推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如sambrook等分子克隆：實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實(shí)施例1：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種土壤污染改良劑及制備方法；
所述土壤污染改良劑，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
硅藻土32份、凹凸棒土15份、殼聚糖10份、貝殼粉9份、陰離子聚丙烯酰胺28份、腐殖質(zhì)20份、生物炭材料17份、粉煤灰12份、生石灰10份、河底淤泥18份、微生物菌劑9份、礦物分解細(xì)菌6份。
所述生物炭材料為植物秸稈或者谷殼經(jīng)過(guò)破碎、處理后得到的產(chǎn)物。
選用生物炭材料應(yīng)用于土壤污染的智力，是因?yàn)槠浔旧硎墙】低寥乐兴械耐寥莱煞郑⑶疑锾磕軌蚋纳仆寥牢锢?、化學(xué)和生物特性，調(diào)節(jié)土壤ph值，加快土壤微生物代謝，從而提高土壤肥力。因此，在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)目標(biāo)土壤不會(huì)產(chǎn)生任何二次污染。
所述微生物菌劑為枯草芽孢桿菌、土著菌、黑曲霉菌混合，其中三者的質(zhì)量比為1.2:1:1。
所述礦物分解細(xì)菌包括解鉀菌、解磷菌、糖醇酶。
本發(fā)明制備土壤污染改良劑的方法，包括如下步驟：
（1）稱取植物秸稈或者谷殼，將其風(fēng)干，然后用粉碎機(jī)粉碎，然后對(duì)其進(jìn)行加熱處理，再以10℃/min的速度升溫至600℃，保溫5h，冷卻，即得所述生物炭材料，備用；
（2）按照配比分別稱取腐殖質(zhì)、河底淤泥、殼聚糖、貝殼粉，并將其置于發(fā)酵池中混合均勻，加入適量的水，然后加入微生物菌劑，自然發(fā)酵10天，翻堆，向發(fā)酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均勻后，繼續(xù)發(fā)酵10天，得到發(fā)酵產(chǎn)物；
（3）將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為8%，粉碎，然后與配比量的硅藻土、陰離子聚丙烯酰胺、礦物分解細(xì)菌混合攪拌均勻，即得所述改良劑。
步驟（1）中加熱處理的方法為緩慢升溫至300℃，保溫2h。
步驟（2）中加入水的量使得發(fā)酵池中的含水量為40%。
實(shí)施例2：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種土壤污染改良劑及制備方法；
所述土壤污染改良劑，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
硅藻土23份、凹凸棒土10份、殼聚糖6份、貝殼粉8份、陰離子聚丙烯酰胺20份、腐殖質(zhì)15份、生物炭材料12份、粉煤灰10份、生石灰8份、河底淤泥16份、微生物菌劑5份、礦物分解細(xì)菌3份。
所述生物炭材料為植物秸稈或者谷殼經(jīng)過(guò)破碎、處理后得到的產(chǎn)物。
所述微生物菌劑為硫化細(xì)菌。
所述礦物分解細(xì)菌包括解鉀菌、解磷菌、糖醇酶。
本發(fā)明制備土壤污染改良劑的方法，包括如下步驟：
（1）稱取植物秸稈或者谷殼，將其風(fēng)干，然后用粉碎機(jī)粉碎，然后對(duì)其進(jìn)行加熱處理，再以10℃/min的速度升溫至500℃，保溫6h，冷卻，即得所述生物炭材料，備用；
（2）按照配比分別稱取腐殖質(zhì)、河底淤泥、殼聚糖、貝殼粉，并將其置于發(fā)酵池中混合均勻，加入適量的水，然后加入微生物菌劑，自然發(fā)酵7天，翻堆，向發(fā)酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均勻后，繼續(xù)發(fā)酵10天，得到發(fā)酵產(chǎn)物；
（3）將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為5%，粉碎，然后與配比量的硅藻土、陰離子聚丙烯酰胺、礦物分解細(xì)菌混合攪拌均勻，即得所述改良劑。
步驟（1）中加熱處理的方法為緩慢升溫至200℃，保溫2h。
步驟（2）中加入水的量使得發(fā)酵池中的含水量為30%。
實(shí)施例3：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種土壤污染改良劑及制備方法；
所述土壤污染改良劑，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
硅藻土36份、凹凸棒土17份、殼聚糖15份、貝殼粉14份、陰離子聚丙烯酰胺32份、腐殖質(zhì)28份、生物炭材料20份、粉煤灰15份、生石灰17份、河底淤泥22份、微生物菌劑12份、礦物分解細(xì)菌8份。
所述生物炭材料為植物秸稈或者谷殼經(jīng)過(guò)破碎、處理后得到的產(chǎn)物。
所述微生物菌劑為光和菌群。
所述礦物分解細(xì)菌包括解鉀菌、解磷菌、糖醇酶。
本發(fā)明制備土壤污染改良劑的方法，包括如下步驟：
（1）稱取植物秸稈或者谷殼，將其風(fēng)干，然后用粉碎機(jī)粉碎，然后對(duì)其進(jìn)行加熱處理，再以10℃/min的速度升溫至800℃，保溫3h，冷卻，即得所述生物炭材料，備用；
（2）按照配比分別稱取腐殖質(zhì)、河底淤泥、殼聚糖、貝殼粉，并將其置于發(fā)酵池中混合均勻，加入適量的水，然后加入微生物菌劑，自然發(fā)酵10天，翻堆，向發(fā)酵池中加入凹凸棒土、粉煤灰、生石灰、生物炭材料，混合均勻后，繼續(xù)發(fā)酵7天，得到發(fā)酵產(chǎn)物；
（3）將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為10%，粉碎，然后與配比量的硅藻土、陰離子聚丙烯酰胺、礦物分解細(xì)菌混合攪拌均勻，即得所述改良劑。
步驟（1）中加熱處理的方法為緩慢升溫至300℃，保溫1h。
步驟（2）中加入水的量使得發(fā)酵池中的含水量為50%。
綜上所述，本發(fā)明所述的土壤污染改良劑，應(yīng)用于被污染的土壤，不僅能夠活化土壤，改變土壤的理化結(jié)構(gòu)，改善土壤酸堿性，還能有效降低土壤中的重金屬污染，解決了由于長(zhǎng)期使用化肥和農(nóng)藥導(dǎo)致的土壤硬化、化學(xué)藥物積累、微生物失調(diào)的狀況，為農(nóng)作物提供了一個(gè)安全的生長(zhǎng)環(huán)境。
本發(fā)明所述土壤污染改良劑的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，制備過(guò)程物污染物產(chǎn)生，安全環(huán)保，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。