CN107892917A - 一种重金属污染耕地土壤调理剂、制备及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重金属污染耕地土壤调理剂，包含10～30份的生物炭；30～50份的改性磷灰石和10‑50份的膨润土；还包含钾盐。本发明还提供了所述的土壤调理剂的制备方法以及应用。本发明中，通过向耕地土壤中施用所述的调理剂；通过所述的各成分以及配比的配合，可协同降低耕地土壤中多种重金属的生物有效态及化学迁移性，降低耕地土壤中重金属的扩散风险，减小农作物对土壤中重金属的吸收和转化，实现农作物的安全食用。苯酚阿明所述的调理剂的适用范围广，可用于水田和旱地等耕地。

Description

一种重金属污染耕地土壤调理剂、制备及其应用

技术领域：

本发明涉及复合重金属土壤污染控制与修复领域，尤其是耕地土壤重金属镉 及砷的复合污染控制与修复，属于环境与农业保护技术领域。

背景技术：

随着近几十年现代农业及工业的高速发展，耕地土壤的污染也随之而来。耕 地土壤的重金属污染将导致土壤重金属通过生物富集进入生物链，种植其上的农 产品吸收土壤中的重金属，人畜食用相应的农产品后，重金属被富集于体内，随 着生物富集效应的多级放大，最终影响人类健康安全。

目前耕地土壤重金属污染控制的主要手段为施用生石灰。通过向耕地施用生 石灰，将耕地土壤的pH调整至碱性状态，以期在碱性状态下重金属形成难溶性 碱性沉淀物，减小重金属在土壤水相中的浓度，降低农作物对重金属的吸收。该 方法成本较低，对于酸性耕地土壤中重金属的污染控制具有一定的效果，镉元素 在碱性条件下将大幅度的减小溶出。但施加生石灰控制耕地重金属的局限性和负 面影响也同样明显：(1)生石灰的施用，降低重金属活性的同时也降低了有益 微量元素的活性，土壤钙镁浓度失衡将影响植物对钾、磷的吸收，降低了植株对 肥料的利用率。(2)过量施用将杀死土壤有益的活性菌，且在pH稍高的碱性 环境下，虽然重金属镉的迁移性降低，但作为两性金属元素的铅、锌活性将增加。 (3)长期施用石灰甚至引起土壤的板结和盐碱化。(3)工业用生石灰杂质较多， 若对于石灰的质量管理控制不当，易对土壤造成二次污染。

水稻及小麦作为我国的主要粮食作物，在我国居民的食物结构中占据非常重 要的地位。这两种粮食作物均属于禾本科植物，这类植物对于土壤中的镉元素均 具有较强的吸收转化能力，被吸收的部分重金属将富集于作为人类实物的种子 中。水稻和小麦在种植方式上存在较大的区别。其中水稻种植于水田中，而小麦 种植于旱地中，水田和旱地在土层结构、耕作方式和水肥管理方式上均存在较大 的差异。为了适应水田和旱地的不同种植方式，需要针对性进行土壤修复药剂的 设计。

现有技术中也公开了一些土壤调理剂，但大多仅针对某一类型耕地(例如仅 针对水田)。如公开号为CN105733592A的中国专利文献公开了一种降低重金属 活性的土壤调理剂，包括以下重量份的组分：磷酸盐20-80份；硅酸盐10-100 份；含硫或巯基的化合物1-100份。

再如，公开号为CN106978185A的中国专利文献公开了一种重金属污染土 壤修复调理剂，其包括至少一种以下组分：硫改性生物炭、凹凸棒土、沸石、铁 粉及石灰类物质，其中，所述石灰类物质为氧化钙或氢氧化钙。

现有的调理剂适用范围相对较窄，仅针对水田种植模式下水稻的镉吸收转 化，以及水田状态下土壤中重金属有效态为目标。且多含有硫化物或者巯基化合 物，此类物质多用于固体废物中重金属元素的稳定化处理。当硫化物和巯基化合 物用于农田环境中，在微生物作用下将产生的硫化盐类，而硫化盐类物质抑制农 作物根系的发展，非常不利于植物的生长发育。且农田中过高的硫化盐类，将导 致农田微生物种群失调，肥力的降低。

发明内容：

本发明解决的技术问题，本发明提供了一种重金属污染耕地土壤调理剂，旨 在降低耕地土壤中多种重金属的生物有效态及化学迁移性，降低耕地土壤中重金 属的扩散风险，减小农作物对土壤中重金属的吸收和转化，实现农作物的安全食 用。

本发明第二目的在于，提供了一种所述的调理剂的制备方法。

本发明第三目的在于，提供了所述的调理剂的应用方法。

一种重金属污染耕地土壤调理剂，包含以下重量份的组分：

生物炭 10～30份；

改性磷灰石 30～50份；

膨润土 10-50份。

本发明人发现，通过所述比例下的组分的协同，有效控制耕地土壤中重金属 生物有效性及迁移性；具有优异的降低农作物的重金属含量。

本发明中，通过向耕地土壤中施用所述的调理剂；通过所述的各成分以及配 比的配合，可协同降低耕地土壤中多种重金属的生物有效态及化学迁移性，降低 耕地土壤中重金属的扩散风险，减小农作物对土壤中重金属的吸收和转化，实现 农作物的安全食用。

作为优选，重金属污染耕地土壤调理剂中，生物炭、改性磷灰石、膨润土的 质量比为1∶2～5∶2～5。在该优选范围下，农作物中残留的重金属的含量进一步降 低，指示该调理剂的重金属处理效果更优。

进一步优选，生物炭、改性磷灰石、膨润土的质量比为1∶2～3.5∶2～3.5。在该 进一步优选的范围内，调理剂的处理效果进一步提升。

更进一步优选，当进行旱地重金属污染控制时，生物炭、改性磷灰石、膨润 土的质量比为1∶2～3∶2～3；最优选1∶3∶3。

当进行水田重金属污染控制时，生物炭、改性磷灰石、膨润土的质量比为 1∶4.5∶3.5。

作为优选，所述的生物炭由农业副产物在无氧条件下依次经一段、二段、三 段、四段、五段干馏得到；其中，一段干馏的温度为100±10℃；二段干馏的温 度为200±10℃；三段干馏的温度为300±10℃；四段干馏的温度为400±10℃；五 段干馏的温度为500±10℃。

本发明人通过大量研究发现，添加所述干馏机制下制得的生物炭；有助于进 一步提升调理剂对重金属处理效果。

作为优选，各段干馏过程的升温速率独自优选为5～10℃/min；在各自干馏 温度下的保温时间独自优选为30±5min。

进一步优选，所述生物炭特指使用秸秆、谷壳等农业副产品二次加工过程中 产生的副产物，经过梯度干馏碳化后得到的生物炭。其中生物炭制备需要的绝氧 干馏温度梯度要求分别为：以5℃/分钟的升温速度升高至100℃后，绝氧干馏30 分钟，以5℃/分钟的升温速度升高至200℃后绝氧干馏30分钟，以5℃/分钟的 升温速度升高至400℃后绝氧干馏30分钟，以5℃/分钟的升温速度升高至500℃ 后停止升温，已经获得的干馏生物炭自然冷却至室温，即

为本技术所需要的生物炭。

作为优选，生物炭的粒度小于或等于20目。

本发明所述干馏机制制得的生物炭还田后，一方面可吸附土壤中游离态重金属；另外， 还可出人意料地拟制植物对土壤环境中重金属的吸收。同时生物炭增加土壤颜色的深度，在 光照条件下可以提高土壤温度，更好的促进植物根系的发育。

作为优选，所述的农业副产物可为秸秆、谷壳等农业产品二次加工过程中产 生的副产物。

本发明中，生物炭的制作原材料不宜使用污染地块中生长的秸秆、谷壳等含 有较高重金属含量的农业废物。

用于制备生物炭的农业副产品(原料)应符合行业标准中的对重金属的要求。例如，所述的原料的砷的含量小于5mg/Kg；镉的含量小于2mg/Kg；汞的含量小于 2mg/Kg；铅的含量小于50mg/Kg；铬的含量小于50mg/Kg。

作为优选，所述的改性磷灰石中，五氧化二磷(P₂O₅)质量分数≥10％，可 溶性硅(SiO₂)的质量分数≥20％，有效镁(以MgO计)质量分数≥20％，碱分 (以CaO计)质量分数≥45％，pH为8-10。研究表明，该参数范围下的改性磷 灰石有助于进一步提升与其他组分的协同效果，进而进一步提升调理剂对重金属 处理效果。

作为优选，所述改性磷灰石由氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石在550～600℃ 下煅烧得到。

作为优选，氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石的质量比为25～35∶25～35∶ 15～25∶15～25。

氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石的质量比为30∶30∶20∶20。

作为优选，改性磷灰石的粒度为小于或等于100目。

本发明人发现，采用本发明方法得到的改性磷灰石与所述干馏机制下制得的 生物炭的协同效果更明显，复合得到的调理剂的重金属处理效果更优异，且出人 意料地具有一定的促进农作物生长的效果。

作为优选，所述膨润土为天然钠基膨润土或者改性钠基膨润土。

作为优选，所述膨润土中，(∑Na⁺+∑K⁺/∑Ca²⁺+∑Mg²⁺)＞1；pH处于8-10之 间。

作为优选，膨润土的平均粒度为小于100目。

作为优选，还包含钾盐；所述的钾盐占所述的调理剂的含量为小于或等于20wt％。

向所述的调理剂中添加所述的钾盐，可进一步提升调理剂的处理效果。

作为优选，所述的钾盐选自硫酸钾、氯化钾、碳酸钾、硅酸钾中的至少一种； 优选为硅酸钾。

进一步优选，所述硅酸钾中，氧化钾≥31％，二氧化硅≥65％，可溶固体含量 大于98.5％。优选该钾盐，有助于进一步提升和其他组分的协同性，进而有助于 进一步提升对土壤重金属的处理效果，进一步提升作物的生长。

作为优选，所述的钾盐的细度小于或等于60目。

进一步优选，所述的重金属污染耕地土壤调理剂，包含以下重量百分比的组 分：

生物炭 10～30％；

改性磷灰石 30～50％；

膨润土 10-50％；

硅酸钾 0-20％。

本发明还一种所述的重金属污染耕地土壤调理剂的应用，将所述的调理剂施 加至重金属污染的耕地土壤中。

所述的调理剂的施加量可根据污染情况调整，优选的施加量为耕地土壤的 0.1～10wt％。

本发明所述的耕地土壤为用于农作物种植的土壤。

所述的耕地土壤优选为水田或旱地。所述的水田为用于种植水稻等喜湿农作 物的土壤；所述的旱地用于种植小麦、叶类蔬菜等植物的农作物土壤。

本发明还包含所述的重金属污染耕地土壤调理剂的制备方法；将所述的各组 分按所述的比例混匀得到。

优选的制备方法，通过所述的农业副产品的1～5段干馏机制，制得所述的生 物炭；通过所述的改性方法，制得改性磷灰石；再将所述的生物炭、改性磷灰石、 膨润土以及硅酸盐混合均匀，得到所述的调理剂。

进一步优选的调理剂制备方法，具体包括以下步骤：

步骤(1)：农业副产物在无氧条件下依次经一段、二段、三段、四段、五段 干馏制得生物炭；其中，一段干馏的温度为100±10℃；二段干馏的温度为 200±10℃；三段干馏的温度为300±10℃；四段干馏的温度为400±10℃；五段干 馏的温度为500±10℃；

各段干馏过程的升温速率独自优选为5～10℃/min；在各自干馏温度下的保 温时间独自优选为30±5min；

步骤(2)：将氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石在550～600℃下煅烧得到所 述的改性磷灰石，其中，氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石的质量比为30％：30％： 20％：20％；

步骤(3)：按所述的质量比将所述的生物炭、改性磷灰石、膨润土以及钾盐 混合均匀，得到所述的调理剂。

本发明所述的重金属至少包含镉、砷中的至少一种。

本发明根据污染耕地不同污染现状以及耕地用途进行多种药剂成分复合配 比的调整，配合农艺技术的耕作管理，实现土壤重金属的转移抑制与重金属的植 物吸收抑制，且可以长期提供植物生长所需要的磷、硅、镁、钾等微量元素，促 进植物的成长，提高植物的生物量。

所述调理剂中，经所述改性处理的改性磷灰石可以提供较大容量的可溶性硅 及镁，高活性的硅、镁及钙元素可以与植物根部的根毛细胞形成有限的离子交换 屏障，抑制植物对镉及砷的吸收转移，降低植物可食用部分的重金属镉及砷的含 量。本发明的药剂一方面抑制了植物对重金属元素的吸收，另一方面促进的植物 的生长发育，在降低吸收量及增大生物量的双重作用下，植物中重金属的含量降 进一步的得到控制，最终实验农作物的可安全食用。

本发明中所采用的生物炭为农业固体废物，在传统的处理方式中，以就地燃 烧为主。该处理方式对我国各粮食产区的空气质量管理形成了较大压力。通过特 殊方式将农业废弃物加工为生物炭进行还田，实现无害化处理的同时，可以实现 对生物质资源的高效利用。但本发明人研究发现，通常污染地块产生的秸秆等农 业废弃物本身含有较高的重金属含量，经过干馏碳化后，重金属浓度进一步浓缩， 所产生的生物炭中含有的重金属含量远远超过相应的还田标准，因此本发明中选 择的生物质原料需为符合施用标准的洁净原料。经过本发明所述温度机制下的生 物炭还田后，除吸附土壤中游离态重金属外，还可以增加土壤颜色的深度，在光 照条件下可以提高土壤温度，提高植物根部细胞的呼吸强度，根部组织产生更多 的二氧化碳与根部环境中的水分及重金属离子形成稳定的碳酸盐，抑制植物对土 壤环境中重金属的吸收。

本发明中使用的改性磷灰石所使用的原材料为我国最为普遍的氟磷矿石原 料。根据氟磷灰石的成分性质，与一定比例的硅镁石、水镁石、硅石进行混合煅 烧进行改性处理。实现与通过对比湖南、湖北、四川及贵州的矿石样品，发现湖 南、四川及贵州的磷灰石样品中均不同程度的含有多种重金属元素，湖北荆襄地 区的磷灰石中重金属含量最低，最终选择该地区的磷灰石矿作为改性磷灰石粉的 原料。经过本发明所述方法改性后的磷灰石粉在起到抑制植物吸收重金属的同 时，可以实现缓慢释放磷元素，促进植物生长的作用。且改性磷灰石中的磷元素 除提供植物生长外，还可以与土壤中的重金属元素形成稳定结合体，抑制植物对 重金属元素的吸收，钙，镁及可溶性硅作为对植物生长起促进作用的微量元素， 提高植株对土壤重金属的抗逆性，促进植物生长。

调理剂中所述含量下的钠基膨润土粉和其他组分协同，具有较高的阳离子交 换活性，且具有一定的保水性。在本发明的配方中钠基膨润土材料为各种游离态 金属阳离子提供缓冲交换的载体及空间。

本发明调理剂中，还选择性地添加钾盐，进一步优选为硅酸钾；具有较高含 量的可溶性硅及钾元素；优选添加的钾盐和调理剂中的其他成分协同，一方面提 升重金属处理效果，还有助于增产。

具体实施方式：

1、本发明所述的调理剂使用范围广，可适用于旱地的干性种植土壤以及水 田土壤。本发明需要根据污染耕地耕种方式是水田还是旱地，耕地的污染程度以 及所种植的作物进行具体调理剂成分比例的调整。将各药剂成分按照设计配比进 行提前的混合，制备为可供直接使用的土壤调理剂，改调理剂的使用过程可以与 土地翻耕及基肥的施用进行同步联合作业。

2、在播种/插秧之前，按照配方设计的每亩用量将土壤调理剂与污染耕地的 耕作层土壤进行混合，混合过程施用机械化设备进行药剂投加与混合的同步实 施，确保药剂与土壤成分的充分混合。与调理剂进行充分混合后的土壤需尽快进 行洒水或灌水，药剂成分在湿润的土壤环境中可以得到更充分的反应。完成调理 剂施用的土壤可以根据需要实施其它农艺管理措施，等待进一步的作物播种或插 秧种植。

3、本发明采用的原料来源广，未添加硫化物和/或巯基化合物等对植物有害 成分；重金属处理效果好，还出人意料地具有一定的增产效果。

具体实施方式：

以下实施例，除特别声明外，均采用以下原料：

生物炭：所述生物炭特指使用秸秆、谷壳等农业产品二次加工过程中产生的 副产物(砷的含量小于5mg/Kg；镉的含量小于2mg/Kg；汞的含量小于2mg/Kg； 铅的含量小于50mg/Kg；铬的含量小于50mg/Kg)，经过梯度干馏碳化后得到的 生物炭。其中生物炭制备需要的绝氧干馏温度梯度要求分别为：以5℃/分钟的升 温速度升高至100℃后，绝氧干馏30分钟，以5℃/分钟的升温速度升高至200℃ 后绝氧干馏30分钟，以5℃/分钟的升温速度升高至400℃后绝氧干馏30分钟， 以5℃/分钟的升温速度升高至500℃后停止升温，已经获得的干馏生物炭自然冷 却至室温，即得。

改性磷灰石：由氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石在550～600℃下煅烧得到， 其中，氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石的质量比为30％∶30％∶20％∶20％。 其中，五氧化二磷(P₂O₅)质量分数≥10％，可溶性硅(SiO₂)的质量分数≥20％， 有效镁(以MgO计)质量分数≥20％，碱分(以CaO计)质量分数≥45％，pH 为8-10。

所述膨润土为由钙基膨润土改性而成的钠基膨润土。其中， (∑Na⁺+∑K⁺/∑Ca²⁺+∑Mg²⁺)＞1；pH处于8-10之间。平均粒度为小于100目。

所述硅酸钾中，氧化钾≥31％，二氧化硅≥65％，可溶固体含量大于98.5％。 细度为60目。

重金属的检测标准如下：

实施例1：

本实例选择湖南省株洲市某地区的污染耕地土壤进行旱地作物的盆栽种植 实验。该土壤由于常年使用周边冶炼厂排出的废水进行污水浇灌，且同时受到冶 炼厂尘降的影响，存在非常严重的重金属污染，多种元素均存在严重超标。取三 个污染土壤样品进行重金属镉的含量分析，三个样品的平均pH在5.4左右，镉 含量平均为17.6mg/kg，以土壤质量二级标准计算，镉超标倍数达到58.7倍。砷 含量平均为91.9mg/kg。

由于该地块主要种植为旱地作物，取其中的正在种植的旱地作物白菜、芹菜 进行地上可食用部分的重金属镉含量分分析，白菜薹及芹菜的地上可食用部分的 鲜重镉含量分别为0.34mg/kg以及0.35mg/kg，砷含量分别为0.48mg/kg以及 0.40mg/kg。按照国家食品标准中0.2mg/kg的限值要求，均处于超标状态。

根据该土壤的重金属含量、养分含量以及pH值等理化性质进行调理剂配方 设计，生物碳粉、改性磷灰石粉及改性膨润土粉与污染土壤以1份-2份-3份的 质量比下进行了9组不同配方的正交实验，配置而成的调理剂添加量均为耕地土 壤的5wt％。正交实验设计如下表1所示。最终14％生物碳粉、43％改性磷灰石 粉、43％改性钠基膨润土粉作为调理剂配比(也即是3号)的实验效果最佳。

表1 正交实验设计及结果

试验编号	生物碳粉	改性磷灰石	改性钠基膨润土	小白菜生物量	小白菜镉含量
						1	1	1	1	1.328g	1.602mg/kg
2	1	2	2	5.286g	0.167mg/kg
						3	1	3	3	5.123g	0.115mg/kg
4	2	1	2	2.152g	1.029mg/kg
						5	2	2	3	7.600g	0.321mg/kg
6	2	3	1	9.136	0.415mg/kg
						7	3	1	3	3.972g	0.798mg/kg
8	3	2	1	8.492g	0.465mg/kg
						9	3	3	2	10.476g	0.740mg/kg

由上述正交实验或者，在2、3号的实验下，具有良好的重金属去除效果。 各调理剂中的组分的比例未控制在所要求的范围内，例如1号、6号、9号的生 物炭含量超出本发明要求的范围、5号的改性磷灰石未达到含量要求等，均难于 直接或者符合相关标准的效果。

分别使用14％生物碳粉、43％改性磷灰石粉、43％改性钠基膨润土粉作为调 理剂原材料(1∶3∶3)进行制备，制备后的调理剂产品按照土壤质量5％的添加量与 重金属污染土壤进行充分混合，混合后的土壤使用去离子水进行浇水处理。随后 将育种至5cm的上海青小白菜移栽入盆中。空白及调理剂处理后的盆栽各5盆。 日常种植中，所有盆栽均只使用去离子水进行洒水，不再添加其它成分的添加剂， 经过3个月的种植后，经过调理剂处理的土壤中小白菜的生长状态明显好于未经 过处理污染土壤中的对照组白菜，将小白菜进行分析，各项指标对照如下表所示：

表2 旱地污染土壤处理前后土壤性质与小白菜长势、镉含量对比

由以上数据可以看出，在旱地种植的模式下，按照设计的调理剂配方进行施 用后的耕地土壤，大大降低了土壤中重金属镉的有效态浓度，降镉幅度达到 41.05％。促进了旱地蔬菜的生长，其生物量增加是未施用调理剂小白菜的15.5 倍。小白菜食用部分中镉含量降低至0.12mg/kg，砷含量降低至0.09mg/kg，达 到了国家食品安全标准中对于重金属镉和砷的浓度限值要求。

实施例2

本实例选择湖南省株洲市某地区的污染耕地进行水田种植水稻的大田种植 实验。该耕地多年以来一直作为水田使用，种植的作物为一年两季的水稻。由于 受周边冶炼厂污废水排放以及大气沉降的影响，耕地存在一定的重金属镉污染。 对耕地的土壤样品进行取样分析，其表层耕作土的pH为6.9，其中的镉含量为 2.44mg/kg，砷含量为21.9mg/kg。

根据该土壤的重金属含量以及pH值等理化性质进行调理剂配方设计，分别 使用10重量份生物碳粉、45重量份改性磷灰石粉、35重量份改性钠基膨润土粉， 10重量份的硅酸钾粉作为调理剂原材料进行制备，制备后的调理剂产品按照每 亩200公斤的施用量(相当于耕地土壤(表层20公分的土，质量大约200吨)的0.1％)进行使用。在稻田翻耕前，人工将所需要的调理剂均匀抛撒在大田里，使 用旋耕机进行耕作层耕地土壤的翻耕，将抛撒的调理剂与耕作层土壤进行充分混 合，对翻耕后的耕地进行蓄水，根据时节需要进行晚稻插秧。水稻的正常生长过 程中，根据农艺需要进行病虫害防治，3个月生长期后，对成熟的水稻进行收割， 采样化验，将经过调理剂处理过的土壤中产出的稻米与未经过处理的土壤中产出 的稻米进行对比，各项指标如下所示：

表3 水田污染土壤处理前后土壤性质与水稻各部分镉含量对比

由以上数据可以看出，在水田的种植模式下，按照设计的调理剂配方进行施 用后的耕地土壤，对于稻米的增产起到了明显了作用，平均增产达到11.5％左右， 且大大降低了土壤中重金属镉的有效态浓度，降镉幅度达到57.6％。水稻植株对 于土壤中重金属镉的富集程度大大降低，其中稻米中重金属镉和砷的含量达到了 国家食品安全标准中对于重金属镉的浓度限值要求。

与本实验同步使用了传统石灰以及其它公司的相应土壤钝化剂产品，施用量 与本发明中的药剂相同，均为200公斤/亩。最终均无法将稻米中镉含量降低至 可食用的标准。

由以上两个实施实例得出结论，本发明的土壤调理剂在根据旱地及水田不同 的耕种需求下进行成分配比的调整后，均能够实现耕地重金属污染镉和砷的治理 及控制，促进农作物增产的同时，抑制农作物对土壤中有害重金属镉和砷的吸收， 实现污染耕地的安全化利用。

Claims (10)

1.一种重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，包含以下重量份的组分：

生物炭10～30份；

改性磷灰石30～50份；

膨润土10-50份。

2.如权利要求1所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，所述的生物炭由农业副产物在无氧条件下经一段、二段、三段、四段、五段干馏得到；其中，一段干馏的温度为100±10℃；二段干馏的温度为200±10℃；三段干馏的温度为300±10℃；四段干馏的温度为400±10℃；五段干馏的温度为500±10℃；

各段干馏过程的升温速率独自优选为5～10℃/min；在各自干馏温度下的保温时间独自优选为30±5min。

3.如权利要求1所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，所述的改性磷灰石中，五氧化二磷(P₂O₅)质量分数≥10％，可溶性硅(SiO₂)的质量分数≥20％，有效镁(以MgO计)质量分数≥20％，碱分(以CaO计)质量分数≥45％，pH为8-10。

4.如权利要求3所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，所述改性磷灰石由氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石在550～600℃下煅烧得到；

氟磷灰石、硅镁石、水镁石、硅石的质量比为25～35∶25～35∶15～25∶15～25；优选为30∶30∶20∶20。

5.如权利要求1所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，所述膨润土中，(∑Na⁺+∑K⁺/∑Ca²⁺+∑Mg²⁺)＞1；pH处于8-10之间。

6.如权利要求1～5任一项所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，重金属污染耕地土壤调理剂中，生物炭、改性磷灰石、膨润土的质量比为1∶2～5∶2～5。

7.如权利要求1～5任一项所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，还包含钾盐；所述的钾盐占所述的调理剂的含量小于或等于20wt％。

8.如权利要求7所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，所述的钾盐盐选自硫酸钾、氯化钾、碳酸钾、硅酸钾中的至少一种。

9.如权利要求1或7所述的重金属污染耕地土壤调理剂，其特征在于，生物炭的粒度为小于或等于20目；改性磷灰石的粒度小于或等于100目；膨润土的平均粒度为小于100目；所述的硅酸盐的细度小于或等于60目。

10.一种权利要求1～9任一项所述的重金属污染耕地土壤调理剂的应用，其特征在于，将所述的调理剂施加至重金属污染的耕地土壤中；所述的调理剂施加量优选为耕地土壤的0.1～10wt％；所述的耕地土壤优选为水田和/或旱地。