CN115254934B - 生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境保护的土壤污染修复技术领域，具体公开了一种生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法，该方法是将待修复的水稻田土壤在淹水状态下测量电导率，若电导率不超过400μS/cm，向其中加入生物炭，搅拌均匀后，控制电导率使其满足300‑500μS/cm；接着反应，即可将土壤中富集Cd的黏粒吸附至生物炭上，随后分离生物炭，即可得到Cd含量降低的改良后的土壤。本发明通过生物炭和土壤电导率调节剂的配合作用，调控水稻田土壤的电导率，并对关键生物炭的制备温度进行改进，使得水稻田土壤中Cd实现减量化目标。与现有技术相比，本发明能够解决Cd污染土壤修复过程中处理周期长、效率低，容易造成二次污染等问题。

Description

生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法

技术领域

本发明属于环境保护的土壤污染修复技术领域，更具体地，涉及一种生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法。

背景技术

近几十年来，在我国的土壤受到Cd污染的问题越来越受到重视，2014年公布《土壤污染状况调查公报》中指出，土壤中Cd的点位超标率达到7％，其中耕地的Cd污染更加严重，Cd的点位超标率达到19.4％，耕地中Cd的污染主要来源于采矿、污水灌溉、金属加工等人为活动，土壤中Cd能够促进农作物尤其是水稻对Cd的吸收累积，因此“镉大米”成为了食品安全的重要问题，其中水稻途径的饮食摄入成为人体中Cd水平升高的主要来源。因此对于水稻田土壤中Cd的治理和修复迫在眉睫。

水稻田Cd污染土壤的修复方法，包括物理、生物、化学修复。目前对于Cd污染土壤修复的研究很多，但难以找到能够适用于水稻田Cd污染土壤，因地制宜的修复方法。常规的物理修复方法包括客土、深耕稀释、电动修复等，主要适用于工业高浓度Cd污染土壤的处理。这些修复方法因工程量大，经济成本高，不适用于大面积推广。生物修复方法主要包括植物修复和微生物修复，符合绿色高效修复的理念，但修复周期长，受限条件多，有一定的局限性。近些年来，植物修复通过超富集植物对Cd的富集作用，广泛应用于Cd污染土壤的治理。植物修复成本低，Cd修复效果显著，但由于修复周期较长，不能满足水稻田中的作物种植需求，具有一定的局限性；微生物修复利用微生物对重金属的吸收、沉淀、氧化和还原等作用降低重金属的毒性，对Cd的稳定效果好，成本低，但对土壤的pH、碳源、土壤的机械组成等条件有着较高的要求。综上所述，生物修复符合绿色高效修复的理念，但受限条件多，具有一定的局限性。此外，Cd污染土壤修复还包括化学修复方法，主要包括淋洗法和钝化法，淋洗法通过淋洗剂淋洗将土壤中Cd淋洗至液相达到土壤中Cd分离去除的目标，淋洗法通过减量化修复Cd污染土壤，能够有效降低土壤中Cd的潜在风险，关于淋洗法的报道较多，关键在于淋洗剂的选择。淋洗剂通常为有机酸、无机酸和无机盐等，针对于水稻田土壤，淋洗剂对于土壤机械组成和肥力的破坏巨大。并且当土壤类型为黏性土壤(如，水稻田土壤等)时，淋洗的修复效果更差；钝化法向土壤中添加钝化剂，将土壤中有效态Cd转化为稳定态Cd，降低Cd的生物有效性。钝化法适用性广，操作简单，但钝化剂容易造成土壤的二次污染，对于土壤本身的微生物群落可能造成危害作用。此外，受制于Cd本身的特性，Cd易活化，通过钝化方法修复Cd具有更高的潜在风险。因此针对于Cd污染水稻田土壤的修复，亟需一种去除效果好且绿色修复的方法。

专利CN109807165A提出了一种镉污染土壤的重金属浸提减量方法，通过设计复合淋洗剂，提高土壤中Cd的浸提效率，专利中的表面活性剂在土壤中容易分解出有害物质，对土壤微生物群落造成长期危害。CN103706629A公开了一种利用西瓜皮淋洗去除污染土壤中镉的方法，该方法绿色清洁、成本低，但在制备淋洗剂的过程中，需要调剂淋洗剂的pH，增加了淋洗成本，增加了治理步骤。专利CN103203353A公开了一种利用藤瓜类蔬菜与轻型淋洗剂修复中度Cd污染土壤的方法，通过植物联合化学修复能Cd污染土壤(Cd浓度低于0.3mg/L)，此外，专利CN107999535A、CN108114977A、CN109127695A等使用植物修复方法修复Cd污染土壤，其缺点是周期长，不适用于大面积推广。专利CN201911352781、CN202010338628专利使用氯化钙和氯化铁等淋洗剂对土壤中Cd进行淋洗，然后利用生物炭机制对土壤中Cd进行吸附，两个专利中引入过多的外源性物质对农田Cd进行减量化修复，对土壤的破坏性极大，并且容易造成二次污染。氯化铁容易造成土壤中的pH降低，改变土壤性质，氯化钙容易造成土壤中Cd的溶出，增加处理难度，此外，加入氯化铁、氯化钙增加土壤中氯离子，其浓度均达到了几百毫克每千克，高浓度氯离子显著抑制作物的生长，造成作物中毒，两个专利均通过淋洗增强Cd的去除效果，引入高浓度氯化钙、氯化铁等无机盐，不符合绿色修复的理念。综上，以上专利存在对于修复Cd污染农田土壤的方法效率低、操作难度大、经济成本较高、破坏土壤结构且容易造成二次污染的问题。因此亟需一种Cd修复效果好、适合大面积推广、绿色的修复方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法，其中通过生物炭和土壤电导率调节剂的配合作用，调控水稻田土壤的电导率，并对关键生物炭的制备温度进行改进，使得水稻田土壤中Cd实现减量化目标。与现有技术相比，本发明能够解决Cd污染土壤修复过程中处理周期长、效率低，容易造成二次污染等问题，避免因为Cd污染土壤修复而导致的土壤生态系统的破坏和产生土壤环境风险，打破物理修复成本高、生物修复周期长、化学修复风险大的局限性，从一个全新的角度和更加因地制宜的修复Cd污染水稻田土壤的视角出发，联合特定温度条件下制备条件的生物炭，配合调整土壤电导率，吸附水稻田中富集Cd含量更高的黏粒，再通过生物炭向农田中释放的硅，进一步减少水稻对Cd的富集作用，对于水稻田稻米的生长具有重要意义。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种利用生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法，其特征在于，该方法是对于待修复的水稻田土壤，判断其是否为淹水样品，若不是淹水样品，则向其中加水达到淹水状态，从而得到淹水样品；接着，测定淹水样品的电导率；若测得的电导率小于等于400μS/cm，则，继续向淹水样品中加入生物炭，生物炭的添加量为土壤干基质量的0.5％-2％；然后，搅拌均匀后，测定混合物的电导率，若电导率低于300μS/cm，则向混合物中加入电导率调节剂然后搅拌均匀，直到电导率满足300-500μS/cm；

接着，在电导率满足300-500μS/cm的情况下，将混合物反应至少12h，即可将土壤中富集Cd的黏粒吸附至生物炭上，随后分离其中的生物炭，即可得到Cd含量降低的改良后的土壤；

其中，所述生物炭是将生物质原料在隔绝氧气条件于700-800℃进行热处理得到的。

作为本发明的进一步优选，所述反应过程中还伴有间歇的搅拌处理。

作为本发明的进一步优选，所述生物炭的粒径为5-7mm。

作为本发明的进一步优选，待修复的水稻田土壤pH值小于6.8；

优选的，待修复的水稻田土壤其Cd含量为0.5-2mg/kg，pH值为4.0-6.0。

作为本发明的进一步优选，待修复的水稻田土壤具体为待修复的泡田期水稻田土壤，属于淹水样品；

优选的，所述待修复的水稻田土壤的水含量与土壤干基的质量比为1:1～2.5:1。

作为本发明的进一步优选，所述电导率调节剂包括硫酸铵、硫酸钾中的一种或几种。

作为本发明的进一步优选，所述生物质原料为玉米秸秆、水稻秸秆、稻壳、棉花秸秆中的一种或几种。

作为本发明的进一步优选，所述生物质原料为富硅生物炭，其中硅的含量为10-30wt％。

作为本发明的进一步优选，所述生物炭是将生物质原料在隔绝氧气条件于700-800℃热解60-150min得到的。

作为本发明的进一步优选，分离生物炭具体是搅拌反应体系，待体系沉降后，打捞位于体系上层的生物炭，实现生物炭与水土的分离。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明采用生物炭联合调控土壤电导率，通过控制土壤电导率，联合特定温度下制得的生物炭，对稻田土壤进行修复处理，能够有效吸附稻田土壤的Cd黏粒；此外，生物炭在吸附的过程中，能够释放硅，进一步抑制了水稻对Cd的吸收，降低了农作物风险。不同于现有其他土壤修复技术，本发明修复技术更加温和高效、操作简单。

Cd在土壤中易活化，将Cd进行减量化处理是农田中根本性解决Cd污染问题的关键方法。本发明中对于土壤镉的去除并不是去除溶解性的镉，是通过生物炭联合调控土壤电导率的处理方法去除土壤中细小的黏粒。本发明发明人之前的研究发现，土壤中的黏粒上的镉的含量比较高；而对于镉的减量化修复，现有技术常用的通常是将镉淋洗出来，然后再进行溶解态镉的修复。本发明利用生物炭联合调控土壤电导率，不需要淋洗，只需要通过处理将土壤中一部分黏粒富集取出，即可达到镉总量去除的效果。

具体对比现有技术中水稻田Cd处理方法的话，以淋洗为例，通过淋洗方法对Cd进行减量化处理，淋洗剂通常是过量的，容易造成土壤的破坏，存在二次污染的风险；又以Cd钝化的处理为例，由于Cd金属本身的特性，以及水稻田相对于旱田，钝化的稳定性难以保障，且钝化剂与淋洗剂一样，容易造成土壤的二次污染；再以吸附方法为例，通过吸附的方法进行Cd减量化，吸附剂的吸附条件不能因地制宜，对于复杂条件的土壤，使得吸附剂容易受到环境的影响，导致吸附效率低下。而本发明则可以有效解决目前水稻田中Cd处理存在的问题，本发明通过调控土壤的电导率，更加精准的针对Cd污染土壤进行修复，能够有效实现土壤中Cd的减量化目标，并且不影响农业的正常运作，以环保的修复过程避免了农田土壤的二次污染。

本发明方法利用生物炭联合调控土壤电导率，加入生物炭后土壤电导率需要满足300-500μS/cm(可以通过加入电导率调节剂，使土壤电导率满足要求)。若调整后土壤电导率低于300μS/cm，则不足以让生物炭吸附土壤中富集Cd的黏粒，两者之间的排斥作用明显，Cd的去除效果差。若调整后土壤电导率高于500μS/cm，使得土壤电导率过大，能够促进生物炭吸附富集Cd黏粒，但同时也促进了富集Cd黏粒之间的板结，板结后的黏粒质量和粒径显著增加，不利于生物炭对其吸附，因此同样降低了水稻田中Cd的去除。当然，若土壤中加入生物炭后，体系的电导率已经满足300-500μS/cm，则无需额外加入电导率调节剂，直接进行后续处理即可。

本发明采用农林废弃物经特定热解温度处理得到的生物炭，生物炭比表面积大和孔径多；生物炭表面带负电，并且配合土壤电导率调节药剂，在特定的土壤电导率下能够促进生物炭吸附土壤中富集Cd含量更高的黏粒。生物炭表面电性为负电，并且其表面负电荷量低于Cd黏粒的表面负电荷量，通过土壤调整电导率，使得生物炭与Cd黏粒相互吸附，达到Cd减量化的目的。本发明所使用的生物炭其制备温度为700-800℃，通过此条件下制备的生物炭，在pH不超过6.8的条件下(该pH值即对应土壤pH值；考虑到土壤后续的实际种植应用，土壤pH值尤其可以为pH 4-6，从而更利于水稻生长)，其表面为负电(-10～-30mV)，高于土壤Cd黏粒的表面电位(-20～-40mV)，进而配合电导率要求，使得土壤Cd黏粒吸附在生物炭上，并且不会使Cd黏粒之间相互发生团聚。并且，通过中高温制备的生物炭表面能够暴露出来更多的硅，向水体中释放更多的硅元素。若生物炭的制备温度低于700℃，生物炭受到表面过多有机官能团的影响，例如酚羟基等基团，使得生物炭表面的带有更多的负电荷，表面电位低于Cd黏粒表面电位，因此不能够有效吸附土壤中Cd黏粒，并且容易向水体中释放过多的溶解性有机物质，造成水体的二次污染。若温度高于800℃，生物炭的结构崩塌，吸附性能显著下降，使得Cd黏粒的吸附性降低。因此，700-800℃制备的生物炭在保证Cd减量化目标的同时提供更多的硅使得促进水稻抑制Cd的吸收。

生物炭的添加浓度为处理土壤的0.5％-2％，在此范围内随着生物炭浓度的升高，对Cd的去除效率逐渐升高，这是由于吸附剂含量的增高使得能够吸附更多黏粒Cd；若生物炭的浓度低于0.5％，则不能提供足量的吸附位点，使得Cd的去除效率降低；若生物炭的浓度高于2％，则不利于生物炭与土壤充分反应，在搅拌过后，大量的生物炭漂浮在水面上，使得大量生物炭对Cd的吸附属于无效吸附。基于本发明，可将生物炭的浓度优选为1％-1.5％，使生物炭与土壤充分混合、确保有效吸附黏粒Cd。

进一步的，制备生物炭的原材料可优选为玉米秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆等富含硅元素的农林废弃物。已有研究表明，在富硅的水稻田中，硅元素的增长与水稻对Cd的吸收成反比，硅能够在水稻根部吸收处抑制水稻对Cd的吸收；此外，水稻是一种喜硅植物，生物炭在修复Cd污染同时，也相当于向水体中适用硅肥料，水稻在生长的过程中需要大量的硅元素，同时生物炭释放的硅是以硅酸的形态存在(释放量为20g/kg)，更加容易被水稻吸收，促进了水稻的生长。

生物炭的粒径可优选为5～7mm，如此也利用孔径小于5mm的捞网打捞生物炭、便于反应结束后，生物炭的分离。

本发明尤其适用于土壤电导率不超过400μS/cm的泡田的水稻田土壤。当土壤初始电导率大于400μS/cm时，则不适用于本发明方法；这是因为电导率过大会造成Cd去除量的降低，颗粒间的团聚大于生物炭对黏土Cd的吸附作用，因此去除率会显著降低。

本发明通过使用电导率调节剂提高体系的电导率；本发明优选采用硫酸铵、硫酸钾作为电导率调节剂，避免使用钙盐和氯盐；钙盐和氯盐二者容易活化Cd，而本发明需要尽量避免Cd的活化，并且，对于氯盐，通常在土壤中含量过多(几百mg/kg)会不利于作物生长(现有技术所采用的淋洗处理，在淋洗过程中，添加的氯盐的量往往大多超过这个范围)。硫酸铵、硫酸钾这些偏酸性或中性的肥料，是常见的肥料；基于本发明方法，可以在插秧前施用一定的肥料调整土壤电导率。有研究用氯化钙、氯化镁等药剂施加与土壤中，含氯材料的电导率调节剂价格便宜，但过多的氯离子不利于水稻生长，容易造成植物中毒，氯化钙的引入，容易造成土壤中非活化的Cd活化，增加了Cd的潜在风险。基于本发明，可以巧妙利用水稻种植的时期和施肥时间，避免了向水稻田中施用过多的非农田输入的外源性修复物质，因此，本发明在保证Cd去除效率的同时，更加绿色清洁。此外对于土壤中少量溶解性的Cd，本发明方法使用的生物炭足以将它们吸附至生物炭上。也就是说，基于本发明，对于待修复的Cd污染水稻田，可将修复时期设定为水稻插秧前泡田期，土壤的电导率调节剂为泡田期施用的化肥，投加的生物炭等涉及的修复药剂廉价且不会造成环境的二次污染，在达到修复目标的同时，简化操作步骤，降低经济成本，更加环保清洁。本发明通过对修复时期的优选选择、修复药剂的优选把控，更加有效的将修复方法和实际相结合，达到通过环境中的资源的配置实现水稻田中Cd减量化目标。

另外，本发明方法，在反应过程中，可优选伴有间歇的搅拌处理，搅拌处理一方面能够使生物炭与水稻土壤充分接触，另一方面，通过搅拌还可增加土壤黏粒和生物炭颗粒的动能，更加利于二者突破电斥力能量壁垒，促进生物炭对Cd黏粒的吸附。

综上，本发明方法利用生物炭联合调控土壤电导率，能够将水稻田中富集Cd的黏粒，吸附至生物炭上，并且，可进一步利用生物炭的释硅作用，从植物吸收处降低水稻对Cd的吸收。生物炭的来源取之于田用之于田，避免了向农田土壤中输入过多的化学药剂，造成二次污染，因此更加绿色环保。

附图说明

图1是生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的流程图。

图2是使用不同温度制得的生物炭与黏土Cd在不同pH下的表面电位对比图。

图3是使用不同温度制得的生物炭基于本方法随反应时间变化的硅释放对比图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总的来说：本发明利用生物炭联合调控土壤电导率修复水稻田土壤中Cd的方法，是将待修复的水稻田土壤在淹水状态下测量电导率(若待修复的水稻田土壤本身就是淹水状态，如水稻田泡田时期的土壤，则无需加水，直接进行后续处理即可)，若电导率不超过400μS/cm，则将生物炭施加至淹水状态下的待修复的水稻田土壤中，通过土壤电导率调节剂将土壤的电导率调节至300-500μS/cm，然后反应(反应期间可伴有间歇搅拌处理)；反应结束后，将生物炭捞出，即可得到实现Cd减量化目标的改良土壤(并且，这些电导率调节药剂还可作为无机肥)。

以下为具体实施例：

实施例1：制备生物炭

本实施例制备生物炭的原材料为棉花秸秆，来源为山东德州某地农场，取回后经过清水洗去数遍去除杂质并晾干，称取80g粉碎后的棉花秸秆至于坩埚容器中加盖(隔绝氧气)，再置于马弗炉中加热，待温度达到800℃时，保持800℃恒温1h，待冷却到室温后，得到的固体为生物炭(记为CBC800)，密封保存待用。

实施例2

取100g水稻农田土置于2L烧杯中，加入200mL去离子水，达到淹水状态，再加入2g生物炭(800℃，即，CBC800)，搅拌均匀，通过加入硫酸钾调节土壤电导率，使土壤电导率在300-500μS/cm，反应开始计时，通过搅拌器分别在5min、6h和11h搅拌三次，每次搅拌10min，待反应12h后，通过细网将生物炭捞出(即，将水中漂浮的生物炭用细网捞出；这是因为在搅拌的过程中，生物炭质量较轻，部分浮在水面上，部分在底泥沉积物上层，能够将大部分生物炭打捞出来，生物炭打捞率可以达到80％)，测定土和水中Cd的浓度，水体中Cd浓度反应前后均低于仪器检出限，土壤中Cd的去除率为69.9％。

实施例3

本实施例与实施例2大体相同，区别仅在于，加入生物炭搅拌均匀后的土壤电导率为100μS/cm，本实施例不调节土壤电导率(即，土壤电导率为100μS/cm)。

如表1所示，水稻田中Cd的去除率为40.1％。

实施例4

本实施例与实施例2大体相同，区别仅在于，是将土壤电导率调节为600μS/cm。

如表1所示，水稻田中Cd的去除率为33.3％。

表1.不同电导率对Cd去除率的影响

实施例5

首先参照实施例1制备生物炭，区别仅在于，生物炭的制备温度为300℃；制得的生物炭记为CBC300。

接着，使用CBC300参照实施例2进行实验(即，使用CBC300替换实施例2中的CBC800，其它参数条件均不变)，结果如表2所示，水稻田中Cd的去除率为49.5％。

实施例6

首先参照实施例1制备生物炭，区别仅在于，生物炭的制备温度为500℃；制得的生物炭记为CBC500。

接着，使用CBC500参照实施例2进行实验，结果如表2所示，水稻田中Cd的去除率为53.8％。

实施例7

首先参照实施例1制备生物炭，区别仅在于，生物炭的制备温度为700℃；制得的生物炭记为CBC700。

接着，使用CBC700参照实施例2进行实验，结果如表2所示，水稻田中Cd的去除率为61.3％。

表2.不同温度制备的生物炭对Cd去除率的影响

实施例8

如图2所示，生物炭的制备温度分别为800、700、500和300℃时，在pH小于6.8的条件下，只有800和700℃热解温度制备的生物炭的表面电位高于富集高Cd土壤黏粒(该富集高Cd土壤黏粒在图2中记为“黏土Cd”)的表面电位。我们的研究发现，只有当生物炭表面电位高于土壤黏粒表面电位时，此时随着电导率的增加，在合适的电导率范围内(300-500μS/cm)，体系中生物炭-黏土Cd的沉淀效果高于黏土Cd之间的沉淀效果，因此能够得以使得黏土Cd吸附在生物炭上，实现土壤中Cd的减量化。

实施例9

如图3所示，生物炭的制备温度分别为800、700、500和300℃时，在调整后电导率为300-500μS/cm时，随着反应的进行，测定土壤上清液中硅的浓度，结果如图3所示。由图3可知，当反应时间为12h，生物炭中硅的释放量分别为16.5、14.5、10.3和4.2mg/g。

实施例10

本实施例与实施例2大体相同，区别仅在于，生物炭的添加量不同，本实施例生物炭添加量为0.5％。结果显示，水稻田中Cd的去除率为51.6％(如表3所示)。

实施例11

本实施例与实施例2大体相同，区别仅在于，生物炭的添加量不同，本实施例生物炭添加量为1％。结果显示，水稻田中Cd的去除率为61.2％(如表3所示)。

表3.不同添加量生物炭对Cd去除率的影响

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法，其特征在于，该方法所适用的待修复的水稻田土壤，是当待修复的水稻田土壤为淹水样品时电导率小于等于400 μS/cm；该方法是对于待修复的水稻田土壤，判断其是否为淹水样品，若不是淹水样品，则向其中加水达到淹水状态，从而得到淹水样品；接着，测定淹水样品的电导率；若测得的电导率小于等于400 μS/cm，则，向淹水样品中加入生物炭，生物炭的添加量为土壤干基质量的0.5%-2%；然后，搅拌均匀后，测定混合物的电导率，若混合物的电导率低于300 μS/cm，则向所述混合物中加入电导率调节剂然后搅拌均匀，直到电导率满足300-500 μS/cm；

接着，在电导率满足300-500 μS/cm的情况下，将所述混合物反应至少12 h，即可将土壤中富集Cd的黏粒吸附至生物炭上，随后分离其中的生物炭，即可得到Cd含量降低的改良后的土壤；

其中，所述生物炭是将生物质原料在隔绝氧气条件于700-800℃进行热处理得到的；

所述待修复的水稻田土壤pH值小于6.8；

所述电导率调节剂包括硫酸铵、硫酸钾中的一种或几种。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述反应过程中还伴有间歇的搅拌处理。

3. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述生物炭的粒径为5-7 mm。

4. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述待修复的水稻田土壤其Cd含量为0.5-2mg/kg，pH值为4.0-6.0。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述待修复的水稻田土壤具体为待修复的泡田期水稻田土壤，属于淹水样品。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述待修复的水稻田土壤的水含量与土壤干基的质量比为1:1~2.5:1。

7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述生物质原料为玉米秸秆、水稻秸秆、稻壳、棉花秸秆中的一种或几种。

8. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述生物质原料为富硅生物炭，其中硅的含量为10-30 wt%。

9. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述生物炭是将生物质原料在隔绝氧气条件于700-800℃热解60-150 min得到的。

10.如权利要求1所述方法，其特征在于，分离生物炭具体是搅拌反应体系，待体系沉降后，打捞位于体系上层的生物炭，实现生物炭与水土的分离。

Images