CN109294593A - 一种生物炭基土壤重金属稳定剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种生物炭基土壤重金属稳定剂及其制备方法，属于土壤重金属稳定剂制备技术领域，所述稳定剂的重量份配料：氮磷混合肥：20‑30份；生物炭：45‑55份；复合菌剂：15‑20份；硅藻土：40‑50；粉煤灰：30‑40份。生物炭基土壤重金属稳定剂的使用方法是将上述材料按照一定的比例均匀混合，并按照一定比例添加到受污染的土壤内，在特定温度和时间下进行发酵，可使土壤向着碱性方向发展，进而使重金属形成难溶的不可利用态，对土壤中的重金属，可以起到钝化的作用，并且不带来二次污染。并且畜禽粪便和粉煤灰等工业和农业废弃物可得到有效利用，还可增加土壤有机质含量，改善土壤质量，既避免了资源浪费，又保护生态环境。

Description

一种生物炭基土壤重金属稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤重金属稳定剂制备技术领域，具体为一种生物炭基土壤重金属稳定剂及其制备方法。
背景技术
随着工业生产的发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，含重金属的污染物通过各种途径进入环境，造成土壤，尤其是农田土壤重金属污染日益严重，土壤重金属污染直接危害人类的生存环境。目前我国农田土壤在140万hm2污水灌溉区，遭受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%，农田重金属的富集达到一定程度不仅降低农作物的产量和质量，且污染物会进入食物链，对区域人类健康造成潜在威胁，因此土壤重金属污染的治理已成为关系到国计民生的重大问题。
目前对于土壤重金属污染的修复方法，主要有物理、化学、植物、生物、工程等修复技术，其中物理和化学重金属修复方法技术较复杂，且经济成本较高，不但会破坏土壤微生物区系，还可能导致土壤的二次污染。植物修复的成本低，而且不会破坏土壤，然而具有修复功能的植物虽然具有超量累积特定重金属的能力，但由于生物量低、生长缓慢等特点，使其在具体实践中应用受到很大制约；现今发现的超累积植物很少能在田间应用，很难解决大面积的污染修复。
对于生物修复，是通过添加外援微生物的方法，以改变重金属污染物的化学反应性和移动性，再对其进行处理，微生物可产酸，在酸性条件下，可增加重金属的溶解性使其淋溶，另外，可以通过微生物的转化作用，使之直接产生沉淀，然后将重金属固定于土壤中而不会成为生物有效态。然而在修复过程中，往往仅具有单一的重金属修复功能，而不具备吸附土壤中的有机污染物，增加土壤肥力，改良土壤等功能。为此，本发明专利提出一种生物炭基土壤重金属稳定剂及其制备方法。为防治土壤污染和退化，保护农田生态环境，提高社会效益、经济效益及生态效益，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是解决土壤重金属生物修复过程中，微生物修复仅具有单一的重金属修复功能，而不具吸附土壤中的有机污染物，增加土壤肥力，改良土壤等功能的技术问题，提供一种生物炭基土壤重金属稳定剂及其制备方法。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其组分如下：氮磷混合肥：20-30份；生物炭：45-55份；复合菌剂：15-20份；硅藻土：40-50；粉煤灰：30-40份。
所述生物炭为动物粪便经过高温炭化处理得到的产物。
所述复合菌剂为酵母菌、光合菌、菌根真菌、自生固氮菌、枯草芽孢杆菌5种菌剂任意比例的混合物。
所述氮磷混合肥中的氮、磷按照3:2比例进行混合。
一种生物炭基土壤重金属稳定剂的制备方法，即将氮磷混合肥、生物炭、复合菌剂、硅藻土和粉煤灰按照相应比例混合搅拌均匀，制备出上述的生物炭基土壤重金属稳定剂。
本发明具有的优点如下：
（1）本发明采用氮磷混合肥，生物炭和复合菌剂等作为修复原料，具有较高的离子吸附和交换作用，可使土壤向着碱性方向发展，进而使重金属形成难溶不可利用态，可对土壤中的重金属起到固定的作用，并且不带来二次污染。
（2）本发明采用畜禽粪便等农业废弃物得到有效利用，既可达到降低土壤重金属污染，还可增加土壤有机质含量，改善土壤质量，而粉煤灰也是一种固体废弃物，含有较高的氧化镁和氧化钙，对土壤中的重金属，可以起到钝化的作用，既避免了资源浪费，又保护生态环境。使用的将氮磷混合肥、生物炭、复合菌剂、硅藻土和粉煤灰的混合材料，具有原料充足易获取，工艺简单易操作、成本低廉、功能多样的优点，便于推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。本发明提供一种生物炭基土壤重金属稳定剂，包含如下组分：氮磷混合肥：20-30份；生物炭：45-55份；复合菌剂：15-20份；硅藻土：40-50；粉煤灰：30-40份。
本发明提供的一种生物炭基土壤重金属稳定剂及使用方法，具体操作步骤如下：
实施例1：一种生物炭基土壤重金属稳定剂及使用方法，该土壤重金属稳定剂由下述质量份数的原料制成：氮磷混合肥：20份；生物炭：45份；复合菌剂：20份；硅藻土：45份；粉煤灰：40份。将上述质量份数的氮磷混合肥、生物炭、复合菌剂、硅藻土、粉煤灰称重，并与污染土壤按照0.15:100的质量比混合均匀，于25摄氏度下进行发酵，时间为5天。
所述生物炭为动物粪便经过高温炭化处理得到的产物。
所述复合菌剂为酵母菌、光合菌、菌根真菌、自生固氮菌、枯草芽孢杆菌5种菌剂任意比例的混合物。
所述氮磷混合肥中的氮、磷按照3:2比例进行混合。
实施例2：一种生物炭基土壤重金属稳定剂及使用方法，该土壤重金属稳定剂由下述质量份数的原料制成：氮磷混合肥：25份；生物炭：55份；复合菌剂：18份；硅藻土：40份；粉煤灰：30份。将上述质量份数的氮磷混合肥、生物炭、复合菌剂、硅藻土、粉煤灰称重，并与污染土壤按照0.15:100的质量比混合均匀，于25摄氏度下进行发酵，时间为5天。
其它与实施例1相同。
实施例3：一种生物炭基土壤重金属稳定剂及使用方法，该土壤重金属稳定剂由下述质量份数的原料制成：氮磷混合肥：30份；生物炭：50份；复合菌剂：15份；硅藻土：50份；粉煤灰：35份。将上述质量份数的氮磷混合肥、生物炭、复合菌剂、硅藻土、粉煤灰称重，并与污染土壤按照0.15:100的质量比混合均匀，于25摄氏度下进行发酵，时间为5天。
其它与实施例1相同。
上述实施例对本发明的技术方案进行了完整、详细的描述，所述的实施例仅是本发明的部分实施例，本发明的技术方案不局限于上述实施例，在本发明的基础上，本领域内的科技人员所做出的各种相应的改变都可归于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于按重量份配料：氮磷混合肥：20-30份；生物炭：45-55份；复合菌剂：15-20份；硅藻土：40-50；粉煤灰：30-40份。
2.根据权利要求1所述的一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于：按重量份配料：氮磷混合肥：20份；生物炭：45份；复合菌剂：20份；硅藻土：45份；粉煤灰：40份。
3.根据权利要求1所述的一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于：按重量份配料：氮磷混合肥：25份；生物炭：55份；复合菌剂：18份；硅藻土：40份；粉煤灰：30份。
4.根据权利要求1所述的一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于：按重量份配料：氮磷混合肥：30份；生物炭：50份；复合菌剂：15份；硅藻土：50份；粉煤灰：35份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于：所述的生物炭为动物粪便经过高温炭化处理得到的产物。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于：所述复合菌剂为酵母菌、光合菌、菌根真菌、自生固氮菌、枯草芽孢杆菌5种菌剂任意比例的混合物。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于：所述氮磷混合肥中的氮、磷按照3:2比例进行混合。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物炭基土壤重金属稳定剂，其特征在于：它的使用方法是将所述稳定剂与污染土壤按照0.15:100的质量比混合均匀，于25摄氏度下发酵5天，使土壤向着碱性方向发展，使重金属形成难溶的不可利用态。
9.一种生物炭基土壤重金属稳定剂的制备方法，其特征是将权利要求1所述的配料混合搅拌均匀，制备出上述的生物炭基土壤重金属稳定剂。
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