本發(fā)明屬于土壤改良劑，更具體的說是涉及一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的密集化，土壤有機(jī)污染已成為全球范圍內(nèi)亟待解決的環(huán)境問題。農(nóng)藥殘留、工業(yè)廢棄物及生活污染物的不當(dāng)處置，導(dǎo)致大量有機(jī)化合物滲入土壤，嚴(yán)重影響土壤的理化性質(zhì)和生物活性，限制作物生長，甚至通過食物鏈影響人類健康。傳統(tǒng)的土壤修復(fù)技術(shù)，諸如物理剝離、化學(xué)淋洗等，往往成本高昂、操作復(fù)雜，且可能對土壤微環(huán)境造成二次傷害，影響生態(tài)平衡的恢復(fù)。生物修復(fù)方法，雖具有環(huán)境友好、可持續(xù)性高的特點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中面臨降解速率慢、針對性不強(qiáng)等局限，尤其是在處理復(fù)合型有機(jī)污染物時效率有限。

2、因此，開發(fā)一種既能高效去除土壤中多種有機(jī)污染物，又能改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)生態(tài)平衡恢復(fù)的新型土壤改良劑顯得尤為重要。理想的改良劑應(yīng)具備吸附能力強(qiáng)、生物活性高、來源廣泛且環(huán)境友好的特點(diǎn)，同時其制備工藝需簡便易行，以滿足大規(guī)模應(yīng)用的需求，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需攻克的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑，通過氮摻雜生物炭的特性和復(fù)合微生物及酶系的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對有機(jī)污染土壤的有效治理與生態(tài)恢復(fù)，推動土壤污染治理技術(shù)的綠色發(fā)展，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，實(shí)現(xiàn)土壤中有機(jī)污染物的安全高效的降解。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一：提供一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑，按質(zhì)量份計(jì)，組分包括：

4、氮摻雜生物炭20～50份、復(fù)合菌劑1～2份、復(fù)合酶1～2份、羥丙基甲基纖維素2～5份和礦物質(zhì)添加劑10～20份。

5、進(jìn)一步的，所述氮摻雜生物炭的制備步驟為：

6、將生物質(zhì)與氮源混合均勻，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熱解反應(yīng)，制備得到氮摻雜生物炭。

7、優(yōu)選的，所述生物質(zhì)包括農(nóng)作物秸稈、木材廢棄物或果殼。

8、優(yōu)選的，所述氮源包括尿素、氨水或鳥糞石。

9、優(yōu)選的，所述生物質(zhì)和氮源的質(zhì)量比為4～20:1。

10、優(yōu)選的，所述熱解反應(yīng)的溫度為400～600℃，升溫速率為5～15℃/min，時間為0.5～2h。

11、氮摻雜生物炭不僅能夠吸附和固定有機(jī)污染物，還能提供額外的氮素，促進(jìn)土壤微生物的生長，增強(qiáng)土壤的保水保肥能力。

12、進(jìn)一步的，所述復(fù)合菌劑包括等質(zhì)量比的硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、蘇云金芽孢桿菌和醋酸菌。

13、優(yōu)選的，所述硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、蘇云金芽孢桿菌和醋酸菌的菌含量均不低于109cfu/g。

14、復(fù)合菌劑中的有益微生物能夠改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)有益菌群的增長，抑制病原菌的活動，維護(hù)土壤生態(tài)平衡，進(jìn)而提升土壤健康狀況。羥丙基甲基纖維素(hpmc)作為粘合劑，增強(qiáng)了改良劑在土壤中的分散性和穩(wěn)定性，有助于維持改良劑的長期效果，同時，hpmc還為微生物提供了一個保護(hù)層，提高了微生物的存活率和活性。

15、進(jìn)一步的，所述復(fù)合酶包括過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶，質(zhì)量比為1:1:0.1:0.1:0.1。

16、優(yōu)選的，所述過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶的酶活力均不低于5000u/g。

17、通過復(fù)合菌劑和復(fù)合酶的協(xié)同作用，可以有效降解多種有機(jī)污染物，包括工業(yè)廢棄物、農(nóng)藥和激素等。復(fù)合菌劑中的硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、蘇云金芽孢桿菌和醋酸菌，以及復(fù)合酶中的過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶，共同作用，加速污染物的生物降解過程，提高土壤自凈能力。

18、進(jìn)一步的，所述礦物質(zhì)添加劑包括膨潤土或硅藻土。

19、礦物質(zhì)添加劑能夠增加土壤的物理穩(wěn)定性和吸附能力，同時提供礦物養(yǎng)分，有助于改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。

20、本發(fā)明技術(shù)方案之二：提供一種上述用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑的制備方法，步驟包括：

21、將復(fù)合菌劑和氮摻雜生物炭振蕩混合均勻，得到負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭；

22、將復(fù)合酶和礦物質(zhì)添加劑振蕩混合均勻，得到負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑；

23、將所述負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭、所述負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑和羥丙基甲基纖維素混合均勻，即得所述用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑。

24、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

25、本發(fā)明改良劑的制備方法簡單，易于操作，將復(fù)合菌和復(fù)合酶分別負(fù)載于氮摻雜生物炭和礦物質(zhì)添加劑上，通過雙負(fù)載，可以提高其在土壤中的分布均勻性和使用效率。復(fù)合酶在施用前期快速降低土壤中有機(jī)污染物含量，進(jìn)而通過氮摻雜生物炭的吸附和復(fù)合菌劑生長代謝對有機(jī)污染物的降解，持續(xù)的降低土壤中的有機(jī)污染物的含量，達(dá)到土壤改良的目的。

26、本發(fā)明的土壤改良劑主要采用農(nóng)業(yè)廢棄物(如農(nóng)作物秸稈、木材廢棄物、果殼)和天然礦物質(zhì)作為原料，實(shí)現(xiàn)了廢物資源化，減少了環(huán)境污染，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

技術(shù)特征：

1.一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑，其特征在于，按質(zhì)量份計(jì)，組分包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤改良劑，其特征在于，所述氮摻雜生物炭的制備步驟為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑，其特征在于，所述生物質(zhì)包括農(nóng)作物秸稈、木材廢棄物或果殼。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑，其特征在于，所述氮源包括尿素、氨水或鳥糞石。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑，其特征在于，所述生物質(zhì)和氮源的質(zhì)量比為4～20:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑，其特征在于，所述熱解反應(yīng)的溫度為400～600℃，升溫速率為5～15℃，時間為0.5～2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤改良劑，其特征在于，所述過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶的質(zhì)量比為1:1:0.1:0.1:0.1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤改良劑，其特征在于，所述礦物質(zhì)添加劑包括膨潤土或硅藻土。

9.一種權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑的制備方法，步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于土壤改良劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑。本發(fā)明的土壤改良劑組分包括氮摻雜生物炭、復(fù)合菌劑、復(fù)合酶、羥丙基甲基纖維素和礦物質(zhì)添加劑，通過將復(fù)合菌劑和氮摻雜生物炭振蕩混合均勻，得到負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭；將復(fù)合酶和礦物質(zhì)添加劑振蕩混合均勻，得到負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑；最后將負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭、負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑和羥丙基甲基纖維素混合均勻，得到用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑，通過氮摻雜生物炭的特性和復(fù)合微生物及酶系的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對有機(jī)污染土壤的有效治理與生態(tài)恢復(fù)，推動土壤污染治理技術(shù)的綠色發(fā)展。

技術(shù)研發(fā)人員：劉曉君,王亞麒,李昱龍,王銳,孫權(quán)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19