一种土壤重金属钝化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种土壤治理技术领域，具体涉及一种土壤重金属钝化剂及其制备方法。本发明专利技术改良糠醛渣，增加土壤腐殖质含量，提高多酚氧化酶活性，纤维素酶活性、过氧化物酶活性，提高了土壤微生物活性促进土壤钝化剂中的活性物质溶出，另一方面碱性物质、粘土矿物改良剂抑制土壤中重金属的活性，但可能引起土壤肥力下降、土壤板结及其结构性变差，其可以改善土壤结构，让土壤保持膨松，透气的状态，添加粒径更细的微晶化磷矿粉于白酒糟和糠醛渣中发酵，该磷矿粉表面活性大大加强，在改良废弃物酸碱性的同时，通过发酵来进行废弃物养分均衡调节，从而实现对白酒糟和糠醛渣的高效利用，且不会产生二次污染，促进对土壤重金属的吸附络合，达到钝化作用。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤重金属钝化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种土壤治理
，具体涉及一种土壤重金属钝化剂及其制备方法。
技术介绍
农业资源环境不仅是农业生产的重要物质基础，而且直接关系到农产品的质量安全，影响到人类的身体健康，关系到农业灾害发生的频率和强度，对农业和农村经济的可持续发展起着决定性的作用。在此背景下，农田和菜地的土壤污染越来越受到人们的关注。重金属及生态环境问题已严重危害经济的持续发展及生物健康。研究发现，造成农田和菜地土壤污染的因素主要有3类：一是工业区和人类活动密集区造成的污染颗粒在农田沉降而造成污染，以工业区周围最为严重；二是利用未处理的城市污水进行灌溉而造成农田和菜地污染；三是因肥料使用不当而造成的农田和菜地污染，其中以投入强度较大的菜地污染最为严重。目前蔬菜中重金属的研究已经受到人们广泛的重视，菜地土壤中有害重金属元素的含量有不断累积的趋势。对菜地中低浓度重金属的修复改进措施主要以钝化重金属的有效性为主。重金属不仅影响植株生长，也给人类健康造成危害，改变重金属的有效态，利用生物技术、换土等方法，可减轻重金属的污染和危害。无公害蔬菜产品的重金属污染问题早已引起我国蔬菜科技工作者地重视，对重金属在土壤中的存在状态、环境容量、迁移规律以及在植物体内的富集状况等做了大量的研究。重金属钝化技术被认为是治理农田土壤重金属污染最有效的措施之一。通过施用土壤友好型调理剂，钝化污染土壤重金属，减小农作物对重金属的吸收，实现重金属污染农业土壤的边治理、边生产，是土壤重金属防治新的思路，既经济又安全。土壤重金属钝化技术投入相对较低，修复效率高，操作简单；对于大面积中低度重金属污染土壤修复具有较好的优越性，可以满足当前我国农田土壤重金属污染治理以及保障农产品安全需求。钝化的原理是改变重金属对植株的有效态。降低重金属的有效性可以针对不同的金属元素使用不同的方法。但一般使用较多的是通过调节pH值等方法进行。目前，土壤重金属污染修复技术主要分为两个方面，一是通过化学淋洗、生物萃取或电动修复等技术将重金属镉从土壤中萃取出来，但该方法修复周期长、修复面积小且对土壤结构会造成破坏；二是通过钝化修复技术向土壤中加入化学钝化剂，以将可交换离子态的有效镉转化为氧化物络合态或有机络合态的无效镉，从而降低镉在土壤中的有效浓度，但是现有的技术所制成的钝化剂治理效果略差修复周期较长，且实验证明，钝化剂中的重要材料粉煤灰对土壤特别是对土壤中的作物会产生二次污染。总结来说，现如今的土壤钝化剂主要存在以下的缺陷：现有的技术所制成的钝化剂治理效果略差修复周期较长，且实验证明，钝化剂中的重要材料粉煤灰对土壤特别是对土壤中的作物会产生二次污染。因此，我们有必要重新的制备出一种新型的土壤钝化剂，以此来解决现如今市场上的土壤钝化剂所存有的问题，以此来更好的适应于社会与有关部门的需求，而这，也将是一件十分有意义的事情。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前钝化剂对土壤和土壤中的作物会产生二次污染，在钝化的过程中对土壤造成破坏的问题，提供一种土壤重金属钝化剂及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种土壤重金属钝化剂，包括助剂A、助剂B、助剂C。所述助剂A是取纳米炭黑按质量比1：10加入去离子水浸泡2~3h，过滤，取滤渣A，干燥，得干燥物，取干燥物按质量比5：35：18加入浓度为0.3mol/L的高锰酸钾溶液和质量分数为65%的硝酸，于90~95℃保持2~3h，过滤，取滤渣B用去离子水冲洗，干燥，研磨，得干燥粉末，即得助剂A。所述纳米炭黑粒径为20~70nm，比表面积为1259mg/g。所述助剂B是取垃圾渗滤液按质量比1：4加入超纯水混合，得混合液，按质量份数计，取20~30份混合液、1~2份淀粉、2~3份蔗糖、1~2份葡萄糖，1.5~1.8份纤维素钠混合，于28~30℃、145r/min培养2~3天，得培养液，取培养液划线接种至TSB培养基中培养，挑取菌径最大的菌落重复划线接种至TSB培养基中，纯化培养，得纯化菌落，挑取纯化菌落接种至TSB液体培养基中培养，取培养物按3%的接种量接种至垃圾渗滤液中混合培养3~4天，得最终培养物，即得助剂B。所述助剂C是取糠醛渣用蒸馏水冲洗于110~120℃干燥1~2h，冷却至室温，球磨粉碎，过100目筛，收集过筛颗粒B，按质量比1：2加入质量分数为60%的磷酸溶液浸泡，过滤，取滤渣于200~210℃保持100~120min，再于马弗炉中保持550~600℃保持2~3h，研磨粉碎，得活化炭化产物，用蒸馏水洗涤活化炭化产物，干燥，得干燥物，按质量份数计，取20~30份白酒糟、15~20份干燥物、6~9份微晶化磷矿粉，培养发酵，每隔两天翻动一次，得发酵物，即得助剂C。所述微晶磷矿粉为18μm粒径的微晶磷矿粉。该制备方法包括如下步骤：按质量份数计，取15~20份助剂A、20~30份助剂B、10~15份助剂C、3~8份牛骨粉、5~7份蚯蚓粪、3~5份蒙脱石混合，干燥，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒C，即得土壤重金属钝化剂。所述牛骨粉为取鲜牛骨剔除肉和脂肪，按质量比1：100加入蒸馏水，升温至98~101℃保持2~3h，重复2~3次，取出牛骨真空干燥，粉碎过100目筛，收集过筛颗粒A于580~600℃炭化，研磨粉碎，过150μm筛，即得牛骨粉。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术利用纳米炭黑为原料，对其进行改性，改变了在自然老化过程引起炭黑孔隙结构的破坏，致使其比表面积及总孔体积减少，比表面积及总孔体积的减小必然导致炭黑对重金属的吸附减弱的问题，其不会因环境温度的变化而引起自身变化进而导致钝化效果的不稳定，土壤中含有大量的有机物降解菌，其会对有机钝化剂和复合钝化剂产生降解作用，使重金属从被降解的钝化剂上脱附下来，而改性后的炭黑的抗微生物氧化的稳定性较好，可以长效吸附土壤中的重金属，不被微生物降解；（2）本专利技术以垃圾渗滤液中筛选自有高效菌，加入其中进行再发酵，在微生物的作用下，对垃圾渗滤液中腐殖质有降解作用，在结构和光化学性质上，提高土著微生物的浓度后，其主要成分胡敏酸和富里酸的氧化程度和芳构化程度都有所提升，同时提高垃圾渗滤液原有微生物浓度，使渗滤液中腐殖质的活性和品质提高，从而降低土壤重金属含量，其中含有大量络合基团，通过与重金属螯合形成稳定的化合物，从而降低土壤中重金属的生物有效性，同时其可以提高农作物产量和质量，改变土壤pH值和有机碳含量，与重金属形成难以被植物吸收利用的稳定絮凝体；（3）本专利技术通过糠醛渣的改良，增加了土壤腐殖质含量显著增加，多酚氧化酶活性有所提高，纤维素酶活性、过氧化物酶活性显著提高，提高了土壤微生物活性促进土壤钝化剂中的活性物质溶出，另一方面碱性物质、粘土矿物改良剂虽可抑制土壤中重金属的活性，但可能引起土壤肥力下降、土壤板结及其结构性变差，其可以改善土壤结构，让土壤保持膨松，透气的状态，添加粒径更细的微晶化磷矿粉于白酒糟和糠醛渣中发酵，该磷矿粉表面活性大大加强，在改良废弃物酸碱性的同时，通过发酵来进行废弃物养分均衡调节，从而实现对白酒糟和糠醛渣的高效利用，且不会产生二次污染，促进对土壤重金属的吸附络合，达到钝化作用。具体实施方式纳米炭黑：购于济南市本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤重金属钝化剂，其特征在于，包括助剂A、助剂B、助剂C。

【技术特征摘要】
1.一种土壤重金属钝化剂，其特征在于，包括助剂A、助剂B、助剂C。2.根据权利要求1所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述助剂A是取纳米炭黑按质量比1：10加入去离子水浸泡2~3h，过滤，取滤渣A，干燥，得干燥物，取干燥物按质量比5：35：18加入浓度为0.3mol/L的高锰酸钾溶液和质量分数为65%的硝酸，于90~95℃保持2~3h，过滤，取滤渣B用去离子水冲洗，干燥，研磨，得干燥粉末，即得助剂A。3.根据权利要求2所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述纳米炭黑粒径为20~70nm，比表面积为1259mg/g。4.根据权利要求1所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述助剂B是取垃圾渗滤液按质量比1：4加入超纯水混合，得混合液，按质量份数计，取20~30份混合液、1~2份淀粉、2~3份蔗糖、1~2份葡萄糖，1.5~1.8份纤维素钠混合，于28~30℃、145r/min培养2~3天，得培养液，取培养液划线接种至TSB培养基中培养，挑取菌径最大的菌落重复划线接种至TSB培养基中，纯化培养，得纯化菌落，挑取纯化菌落接种至TSB液体培养基中培养，取培养物按3%的接种量接种至垃圾渗滤液中混合培养3~4天，得最终培养物，即得助剂B。5.根据权利要求1所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述助剂C是取糠...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，郑薇，林凡，
申请(专利权)人：张静，
类型：发明
国别省市：江苏,32