一种重金属污染土壤修复调理剂以及使用该修复调理剂改善土壤的方法技术

本发明专利技术属于土壤修复领域。本发明专利技术提供了一种重金属污染土壤修复调理剂，包含生物质炭和水溶性肥料。本发明专利技术所述调理剂能够自动调节土壤中重金属，减少土壤中有效态重金属的含量；所述调理剂对土壤重金属污染物表现出钝化效果，降低了污染物对香根草的胁迫，从而强化香根草修复效果。本发明专利技术还提供了采用所述重金属污染土壤修复调理剂改善土壤的方法。调理剂与香根草交互作用，能促进植物萃取土壤重金属的能力，提高土壤中重金属污染物的去除率；调理剂对土壤重金属的钝化作用明显，会降低植物根系重金属污染物浓度；不同剂量调理剂协同香根草均能有效提高土壤中重金属污染物的去除率，说明调理剂添加有助于重金属污染土壤植物修复。

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染土壤修复调理剂以及使用该修复调理剂改善土壤的方法
本专利技术涉及土壤修复
，尤其涉及一种重金属污染土壤修复调理剂以及使用该修复调理剂改善土壤的方法。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的自然资源，是人类生态环境中不可或缺的物质组成。近30年来，我国工农业和城镇化的快速发展，石油矿产资源的大量开采、固体废弃物集中处理处置场地的堆弃、化肥及农药的广泛使用等会排出大量重金属污染物，使土壤受到极为严重的污染，土壤重金属污染问题日益突出。土壤重金属污染是一个危害全球环境质量的主要问题。针对重金属在污染土壤中的积累性、潜伏性、不可逆转和降解等特点，世界各国对土壤重金属污染修复技术的使用主要包括物理修复、化学修复、农业生态修复及生物修复技术等。物理修复主要是通过运用工程措施和热脱附将污染物从土壤中分离出来。其中工程措施中的客土、换土和深耕等方法易破坏土体结构，工程量大，只适用于小面积的污染土壤修复；热脱附技术主要用于去除易挥发的污染物，但处理成本高，能耗大。常用的化学修复技术有淋洗、固化、电动化学修复技术。淋洗是利用水或其他淋洗液洗脱土壤中的污染物，该方法用水较多，淋洗后的废水可对土壤产生再次污染；固化法是通过石灰、沥青等固定剂是土壤污染物处于长期稳定状态，此法并未将重金属从土壤中去除，易造成污染物再度活化，影响土壤环境；电动化学修复属于原位修复技术，修复成本较低，操作简单，但易破坏土壤结构。农业生态修复是因地制宜采取控制土壤水分、调整耕作制度和种类、合理施用化肥和农药等方法，以致降低土壤重金属危害，但修复周期过长，修复效果较低。生物修复是利用土壤中的动物、植物或微生物吸收、转化达到去除土壤污染物的目的，该方法较物理、化学方法环保经济，且操作简单，土壤扰动小，可修复大面积污染土壤，应用前景广阔。但是，生物修复方法依然存在修复周期长，修复效果易受外界环境变化等因素影响的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种重金属污染土壤修复调理剂以及使用该修复调理剂改善土壤的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种重金属污染土壤修复调理剂，包含生物质炭和水溶性肥料。优选的，所述生物质炭的质量和水溶性肥料的体积之比为(200～2000)g∶1L。优选的，所述水溶性肥料包含N、P、K、Fe和Se；以NH4+含量计，所述N在水溶性肥料中的含量≥30g/L；以P2O5含量计，所述P在水溶性肥料中的含量≥14g/L；以K2O含量计，所述K在水溶性肥料中的含量≥16g/L；所述Fe在水溶性肥料中的含量≥0.14g/L；所述Se在水溶性肥料中的含量≥0.06g/L。本专利技术提供了采用所述重金属污染土壤修复调理剂改善土壤的方法，包含如下步骤：将所述生物质炭和待改善土壤混合，得到初级改性土壤；将所述水溶性肥料分为若干份，间歇性加入所述初级改性土壤中。优选的，包含如下步骤：将所述生物质炭和待改善土壤混合，得到初级改性土壤；在所述初级改性土壤中种植香根草，得到香根草改性土壤；将所述水溶性肥料分为若干份，间歇性加入所述香根草改性土壤中。优选的，所述生物质炭和待改善土壤的质量比为(1～10)∶100。优选的，所述香根草的分蘖数为4～7棵/165cm2。优选的，所述若干份为2份、3份、4份、5份、6份或7份。优选的，在改善土壤的过程中，保持土壤含水量为饱和含水量的40～60％。优选的，在香根草生长的第45d、90d、135d、180d割刈香根草地上部叶片；优选的，调理剂在土壤中的施加为1％，2％，4％，10％。本专利技术提供了一种重金属污染土壤修复调理剂，包含生物质炭和水溶性肥料。本申请提供的调理剂一方面能够自动调节土壤中重金属，减少土壤中有效态重金属的含量；另一方面，所述调理剂对土壤重金属污染物表现出钝化效果，从而降低了污染物对香根草的胁迫，从而强化香根草修复效果。本专利技术还提供了采用所述重金属污染土壤修复调理剂改善土壤的方法。本专利技术利用香根草对环境的较强适应性，用生物质炭与可溶性肥料构成的调理剂作为矿区污染土壤修复改良剂，将调理剂、香根草与重金属污染土壤修复联系起来。实施例结果表明，调理剂与香根草交互作用，能促进植物萃取土壤重金属的能力，提高土壤中重金属污染物的去除率；调理剂对土壤重金属的钝化作用明显，会降低植物根系重金属污染物浓度；不同剂量调理剂协同香根草均能有效提高土壤中重金属污染物的去除率，说明调理剂的添加有助于重金属污染土壤植物修复。此外，不同剂量的调理剂添加对植物不会造成任何负面的影响，佐证了调理剂协同香根草修复重金属污染土壤的可行性。且定期割刈能够提高香根草对重金属污染土壤的修复效率。附图说明图1为植物叶片中Cu含量柱状图；图2为植物叶片中Pb含量柱状图；图3为植物叶片中Cd含量柱状图；图4为植物叶片中Zn含量柱状图；图5为植物叶片中Al含量柱状图；图6为植物叶片中Mn含量柱状图；图7为植物根系中Cu含量柱状图；图8为植物根系中Pb含量柱状图；图9为植物根系中Cd含量柱状图；图10为植物根系中Zn含量柱状图；图11为植物根系中Al含量柱状图；图12为植物根系中Mn含量柱状图；图13为污染土壤中Cu去除率的柱状图；图14为污染土壤中Pb去除率的柱状图；图15为污染土壤中Cd去除率的柱状图；图16为污染土壤中Zn去除率的柱状图；图17为污染土壤中Al去除率的柱状图；图18为污染土壤中Mn去除率的柱状图；图19为香根草叶丙二醛含量的变化情况；图20为香根草叶脯氨酸含量的变化情况；图21为香根草叶可溶性糖含量的变化情况；图22为香根草叶可溶性蛋白含量的变化情况；图23为香根草叶超氧化物歧化酶活性的变化情况；图24为香根草叶过氧化物酶活性的变化情况。具体实施方式本专利技术提供了一种重金属污染土壤修复调理剂，包含生物质炭和水溶性肥料。本专利技术提供的重金属污染土壤修复调理剂包含生物质炭，所述生物质炭可以为本领域技术人员所熟知的任意种类的生物质炭，具体的可以为小麦秸秆生物质炭。在本专利技术中，所述生物质炭的颗粒粒径优选≤2mm，进一步优选≤1mm。在本专利技术中，所述水溶性肥料优选包含N、P、K、Fe和Se；以NH4+含量计，所述N在水溶性肥料中的含量优选≥30g/L，进一步优选为30～50g/L，更进一步优选为35～45g/L；以P2O5含量计，所述P在水溶性肥料中的含量优选≥14g/L，进一步优选为14～25g/L，更进一步优选为15～20g/L；以K2O含量计，所述K在水溶性肥料中的含量优选≥16g/L，进一步优选为16～25g/L，更进一步优选为18～22g/L；...

【技术保护点】
1.一种重金属污染土壤修复调理剂，其特征在于，包含生物质炭和水溶性肥料。/n

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤修复调理剂，其特征在于，包含生物质炭和水溶性肥料。


2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤修复调理剂，其特征在于，所述生物质炭的质量和水溶性肥料的体积之比为(200～2000)g∶1L。


3.根据权利要求1或2所述的重金属污染土壤修复调理剂，其特征在于，所述水溶性肥料包含N、P、K、Fe和Se；
以NH4+含量计，所述N在水溶性肥料中的含量≥30g/L；
以P2O5含量计，所述P在水溶性肥料中的含量≥14g/L；
以K2O含量计，所述K在水溶性肥料中的含量≥16g/L；
所述Fe在水溶性肥料中的含量≥0.14g/L；
所述Se在水溶性肥料中的含量≥0.06g/L。


4.采用权利要求1～3任意一项所述重金属污染土壤修复调理剂改善土壤的方法，其特征在于，包含如下步骤：
将所述生物质炭和待改善土壤混合，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：周际海，杨宜冰，濮海燕，张杰，黄永杰，周守标，刘坤，陈晏敏，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34