CN111234842A - 一种土壤重金属复合修复剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种土壤重金属复合修复剂，具体包括如下重量份组分：填料30‑60份，碳酸钙2‑7份，含铁化合物5‑10份，酵母菌载纳米铁5‑10份，复合微生物菌剂1‑5份，高分子聚合物1‑3份。本发明通过酵母菌载纳米铁，可有效降低土壤中铅和镉的生物有效性，促进土壤中的铅和镉转化为无活性的残渣态，通过高分子聚合物，能与重金属离子形成稳定的螯合物，有效地将土壤中的游离重金属离子吸附固定，降低重金属活性，阻止作物吸收，并通过填料的吸附作用控制其迁移，复合微生物菌剂可以抑制土壤中致病菌的生长，使土壤恢复一定肥力，有机质含量增加，能提供生长所需的各种营养成分及可转化重金属。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种土壤重金属复合修复剂。
背景技术
土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。而农田土壤重金属污染有巨大的危害性，土壤中重金属污染不但会导致农作物减产和品质下降，还会通过土壤-植物系统，经食物链进人人体，危害人体健康和生命安全。
在重金属元素污染中具有代表性的是铅、镉、汞、砷、铬五大重金属元素，其次是具有一定毒性的一般重金属元素，例如：铜、锌、镍、钴、锡等。重金属元素进入土壤后，不仅对土壤的物理性，生物数量、种群结构、土壤酶活性以及整个土壤生态系统有负面的影响，而且会干扰作物的发育和代谢能力、使得土壤出现板结化，使得农作物品质和产量下降。同时，为抵消土壤重金属污染带来的作物品质、产量、抗病等能力的下降，种植者往往进一步增加农药、化肥等的用量，增加有机污染量，造成有机、无机污染叠加，不断增加受污染地土壤恶化程度，因此，针对以上现状，迫切需要开发一种土壤重金属复合修复剂，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土壤重金属复合修复剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种土壤重金属复合修复剂，包括如下重量份组分，填料30-60份，碳酸钙2-7份，含铁化合物5-10份，酵母菌载纳米铁5-10份，复合微生物菌剂1-5份，高分子聚合物1-3份。
作为本发明进一步的方案：包括如下重量份组分，填料40-50份，碳酸钙3-6份，含铁化合物7-9份，酵母菌载纳米铁7-9份，复合微生物菌剂2-4份，高分子聚合物1-2份。
作为本发明进一步的方案：包括如下重量份组分，填料45份，碳酸钙4份，含铁化合物8份，酵母菌载纳米铁8份，复合微生物菌剂3份，高分子聚合物2份。
作为本发明进一步的方案：所述填料为膨润土、草炭土、海泡石或高岭土中的一种或多种。
作为本发明进一步的方案：所述高分子聚合物为羧甲基壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁或聚合氯化铝铁中的一种或多种。
作为本发明进一步的方案：所述含铁化合物为Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe2(SO4)3、FeS、FeS2中的一种或多种。
作为本发明进一步的方案：所述复合微生物菌剂为木霉菌、侧龅牙杆菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌中的一种或多种。
一种所述的土壤重金属复合修复剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份配比，取填料，碳酸钙，含铁化合物以及酵母菌载纳米铁放入发酵池内进行混合，搅拌均匀，期间不断加水保持发酵堆含水量在55-60％，发酵完成后对发酵物料压榨过滤，得发酵固体残渣和发酵液；
(2)将高分子聚合物加入步骤1中所得到的发酵液中，搅拌均匀并加热至50-60℃后保温，直至液体蒸干，得粉末备用；
(3)将步骤1中所得到的发酵固体残渣、步骤2所得粉末与复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后得到所述土壤重金属复合修复剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过酵母菌载纳米铁，可以有效降低土壤中铅和镉的生物有效性，促进土壤中的铅和镉转化为无活性的残渣态，通过高分子聚合物，能与重金属离子形成稳定的螯合物，有效地将土壤中的游离重金属离子吸附固定，降低重金属活性，阻止作物吸收，并通过填料的吸附作用控制其迁移，复合微生物菌剂可以抑制土壤中致病菌的生长，使土壤恢复一定肥力，有机质含量增加，能提供生长所需的各种营养成分及可转化重金属，填料中的膨润土是由凝灰岩或其他火山岩在碱性水的作用下形成的，富含动植物所需的常量和微量元素，具有较强的保水能力和钝化能力及良好的粘结性，草炭土质地松软易散碎，呈微酸性，需要搭配蛭石、火山颗粒，增加土壤中的微量元素，碳酸钙起到中和剂及絮凝剂的作用。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
一种土壤重金属复合修复剂，包括如下重量份组分，填料30份，碳酸钙2份，含铁化合物5份，酵母菌载纳米铁5份，复合微生物菌剂1份，高分子聚合物1份。
所述填料为膨润土与草炭土的混合物。
所述高分子聚合物为羧甲基壳聚糖与聚丙烯酰胺的混合物。
所述含铁化合物为Fe2O3与Fe3O4的混合物。
所述复合微生物菌剂为木霉菌与枯草芽孢杆菌的混合物。
实施例2
一种土壤重金属复合修复剂，包括如下重量份组分，填料60份，碳酸钙7份，含铁化合物10份，酵母菌载纳米铁10份，复合微生物菌剂5份，高分子聚合物3份
所述填料为膨润土与海泡石的混合物。
所述高分子聚合物为聚合氯化铝与聚合氯化铁的混合物。
所述含铁化合物为FeS、FeSO4与Fe2(SO4)3的混合物。
所述复合微生物菌剂为木霉菌、纳豆芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌的混合物。
实施例3
一种土壤重金属复合修复剂，包括如下重量份组分，填料40份，碳酸钙3份，含铁化合物7份，酵母菌载纳米铁7份，复合微生物菌剂2份，高分子聚合物1份
所述填料为膨润土与高岭土的混合物。
所述高分子聚合物为羧甲基壳聚糖与合氯化铝铁的混合物。
所述含铁化合物为FeS、FeS2与Fe3O4的混合物。
所述复合微生物菌剂为地衣芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌的混合物。
实施例4
一种土壤重金属复合修复剂，包括如下重量份组分，填料50份，碳酸钙6份，含铁化合物9份，酵母菌载纳米铁9份，复合微生物菌剂4份，高分子聚合物2份
所述填料为海泡石与高岭土的混合物。
所述高分子聚合物为聚合氯化铝、聚合氯化铁与聚丙烯酰胺的混合物。
所述含铁化合物为Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe2(SO4)3、FeS和FeS2的混合物。
所述复合微生物菌剂为侧龅牙杆菌、木霉菌与枯草芽孢杆菌的混合物。
实施例5
一种土壤重金属复合修复剂，包括如下重量份组分，填料45份，碳酸钙4份，含铁化合物8份，酵母菌载纳米铁8份，复合微生物菌剂3份，高分子聚合物2份。
所述填料为膨润土、草炭土、海泡石与高岭土的混合物。
所述高分子聚合物为羧甲基壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁与聚合氯化铝铁的混合物。
所述含铁化合物为Fe2O3与Fe3O4的混合物、Fe2O3、Fe3O4、FeS、FeS2中的一种或多种。
所述复合微生物菌剂为木霉菌、侧龅牙杆菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌与腊状芽孢杆菌的混合物。
实施例6
一种土壤重金属复合修复剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份配比，取填料，碳酸钙，含铁化合物以及酵母菌载纳米铁放入发酵池内进行混合，搅拌均匀，期间不断加水保持发酵堆含水量在55-60％，发酵完成后对发酵物料压榨过滤，得发酵固体残渣和发酵液；
(2)将高分子聚合物加入步骤1中所得到的发酵液中，搅拌均匀并加热至50-60℃后保温，直至液体蒸干，得粉末备用；
(3)将步骤1中所得到的发酵固体残渣、步骤2所得粉末与复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后得到所述土壤重金属复合修复剂。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以进行若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (8)
1.一种土壤重金属复合修复剂，其特征在于，包括如下重量份组分：填料30-60份，碳酸钙2-7份，含铁化合物5-10份，酵母菌载纳米铁5-10份，复合微生物菌剂1-5份，高分子聚合物1-3份。
2.根据权利要求1所述的土壤重金属复合修复剂，其特征在于，包括如下重量份组分，填料40-50份，碳酸钙3-6份，含铁化合物7-9份，酵母菌载纳米铁7-9份，复合微生物菌剂2-4份，高分子聚合物1-2份。
3.根据权利要求2所述的土壤重金属复合修复剂，其特征在于，包括如下重量份组分，填料45份，碳酸钙4份，含铁化合物8份，酵母菌载纳米铁8份，复合微生物菌剂3份，高分子聚合物2份。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的土壤重金属复合修复剂，其特征在于，所述填料为膨润土、草炭土、海泡石或高岭土中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的土壤重金属复合修复剂，其特征在于，所述高分子聚合物为羧甲基壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁或聚合氯化铝铁中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的土壤重金属复合修复剂，其特征在于，所述含铁化合物为Fe2O3、Fe3O4、FeSO4、Fe2(SO4)3、FeS、FeS2中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的土壤重金属复合修复剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂为木霉菌、侧龅牙杆菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌中的一种或多种。
8.一种权利要求1-7任一项所述的土壤重金属复合修复剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按重量份配比，取填料，碳酸钙，含铁化合物以及酵母菌载纳米铁放入发酵池内进行混合，搅拌均匀，期间不断加水保持发酵堆含水量在55-60％，发酵完成后对发酵物料压榨过滤，得发酵固体残渣和发酵液；
(2)将高分子聚合物加入步骤1中所得到的发酵液中，搅拌均匀并加热至50-60℃后保温，直至液体蒸干，得粉末备用；
(3)将步骤1中所得到的发酵固体残渣、步骤2所得粉末与复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后得到所述土壤重金属复合修复剂。
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