一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂及其制备方法、使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.0‑3.0份、硫酸锰0.5‑3.5份、氢氧化铵0.5‑5.5份、螯合剂1.5‑7.5份、异亮氨酸2‑8份、根瘤菌3.0‑10.0份；本发明专利技术还公开了该土壤改良剂的制备方法以及使用方法。本发明专利技术所制备的土壤改良剂通透性、保水能力及营养供给能力俱佳，能有效保持根瘤菌的活性，降低土壤中镍的活性，使镍污染土壤范围不会进一步扩大；本发明专利技术具有原料易得、生产成本低、性能稳定等特点，能在短时间内修复镍污染土壤，提高土壤肥力，修复效率高，无二次污染，修复后的土壤可直接用作农业种植。

A soil conditioner for remediation of nickel contaminated soil and its preparation method and use method

【技术实现步骤摘要】
一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂及其制备方法、使用方法
本专利技术属于生态环保
，具体涉及一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂及其制备方法、使用方法。
技术介绍
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤污染。一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库，废石和尾矿随意堆放，致使尾矿中富含难解的重金属进入土壤，加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统，造成严重的土壤重金属污染。矿区土地镍污染严重，我国矿区镍污染土壤修复后通常用作农业使用，如果修复不完全，镍通过根系进入植物中，导致植物生长不良，对植物造成危害，甚至导致植物死亡。镍可以在植物体内积蓄，当镍积蓄超出正常含量的植物进入食物链时，就会影响动物乃至人类的健康。目前，进行土壤修复技术主要包括原位修复，异位修复，联合修复等，原位修复主要包括填埋法，气相抽提技术，微生物修复技术等。矿区的土地凹凸不平，采用化学药物对镍污染土壤进行修复时，不能充分考虑土壤含镍量的空间差异性的话，就会造成修复效果差、产生二次污染的情况。中国授权专利CN110038890B公开了一种生态环保土壤修复方法，以重量份计，土壤修复剂由改性水辉石55-65份、有机肥20-30份、腐植酸10-20份以及微生物菌剂1-3份混合而成。该土壤修复方法适合用于对重金属污染土壤进行修复，具有成本低等优势，但是经上述专利处理后的土壤仅对镉有效果，难以满足土壤其他重金属污染的现状，同时修复后土地复耕再利用方面也存在种种推广困难。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，通过铁锰复合物、螯合剂、异亮氨酸及根瘤菌的复配，达到降低土壤镍含量、提高土壤肥力的目标。本专利技术还公开了该土壤改良剂的制备方法以及使用方法。一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.0-3.0份、硫酸锰0.5-3.5份、氢氧化铵0.5-5.5份、螯合剂1.5-7.5份、异亮氨酸2-8份、根瘤菌3.0-10.0份。优选地，所述土壤改良剂由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.5-2.0份、硫酸锰1.8-2.5份、氢氧化铵2.0-4.0份、螯合剂3.0-5.0份、异亮氨酸4.0-6.0份、根瘤菌5.0-8.0份。进一步，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。上述用于修复土壤镍污染的土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份数称取各原料；（2）将磷酸铁和硫酸锰分别溶于水中，制得磷酸铁溶液和硫酸锰溶液；在超声波作用下，将磷酸铁溶液逐滴加入到硫酸锰溶液中，然后加入氢氧化铵，搅拌10~30分钟，再超声20-40分钟；（3）向步骤（2）所得产物中加入螯合剂，升温至70-85℃，搅拌混匀后，室温静置18-24小时，固液分离，取固体于50-70℃干燥、研磨；（4）向步骤（3）所得产物中依次加入异亮氨酸及根瘤菌，混匀，即得。优选地，所述的步骤（1）中，超声波功率为1500-2000W。上述用于修复土壤镍污染的土壤改良剂的使用方法，包括以下步骤：将土壤改良剂均匀撒在污染土壤表面，然后通过土壤翻耕使土壤改良剂与污染土壤充分混合均匀，平衡6-8天时间，每亩耕地使用120-300kg改良剂。优选地，施用土壤改良剂并平衡后，再在土壤上种植矢车菊。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术以铁锰复合物为载体，利用其良好的表面吸附和氧化还原等化学活性，能与土壤中镍离子发生吸附、置换，配合螯合剂，进一步络合土壤中的重金属及其他污染物，进而实现转化降解作用；添加异亮氨酸和根瘤菌，可以增加土壤养分，提高土壤肥力，进一步促进污染物的转化降解；（2）本专利技术所制备的土壤改良剂通透性、保水能力及营养供给能力俱佳，能有效保持根瘤菌的活性，且该土壤改良剂能降低土壤中镍的活性，固持土壤中的镍，有效阻止镍迁移，使镍污染土壤范围不会进一步扩大；本专利技术具有原料易得、生产成本低、性能稳定等特点，能在短时间内修复镍污染土壤，提高土壤肥力，修复效率高，无二次污染，修复后的土壤可直接用作农业种植。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例和对比例，对本专利技术进行进一步详细说明。下述实施例中，所述异亮氨酸购自郑州三禾食品添加剂有限公司（L-异亮氨酸），含量98%；根瘤菌购自山东鑫卓源化工有限公司（货号20200420），水分≤5%。实施例1一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.0份、硫酸锰0.5份、氢氧化铵0.5份、乙二胺四乙酸二钠1.5份、异亮氨酸2份、根瘤菌3.0份。上述用于修复土壤镍污染的土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份数称取各原料；（2）将磷酸铁和硫酸锰分别溶于水中，制得磷酸铁溶液和硫酸锰溶液；在超声波作用下，将磷酸铁溶液逐滴加入到硫酸锰溶液中，然后加入氢氧化铵，搅拌10~30分钟，再超声30分钟；其中，超声波功率为1800W；（3）向步骤（2）所得产物中加入螯合剂，升温至75℃，搅拌混匀后，室温静置20小时，固液分离，取固体于60℃干燥、研磨；（4）向步骤（3）所得产物中依次加入异亮氨酸及根瘤菌，混匀，即得。实施例2一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.5份、硫酸锰1.8份、氢氧化铵2.0份、螯合剂3.0份、异亮氨酸4.0份、根瘤菌5.0份。实施例3一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁2.0份、硫酸锰2.5份、氢氧化铵4.0份、螯合剂5.0份、异亮氨酸6.0份、根瘤菌8.0份。实施例4一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁3.0份、硫酸锰3.5份、氢氧化铵5.5份、螯合剂7.5份、异亮氨酸8份、根瘤菌10.0份。对比例1一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.5份、硫酸锰1.8份、氢氧化铵2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.0-3.0份、硫酸锰0.5-3.5份、氢氧化铵0.5-5.5份、螯合剂1.5-7.5份、异亮氨酸2-8份、根瘤菌3.0-10.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.0-3.0份、硫酸锰0.5-3.5份、氢氧化铵0.5-5.5份、螯合剂1.5-7.5份、异亮氨酸2-8份、根瘤菌3.0-10.0份。


2.根据权利要求1所述用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：磷酸铁1.5-2.0份、硫酸锰1.8-2.5份、氢氧化铵2.0-4.0份、螯合剂3.0-5.0份、异亮氨酸4.0-6.0份、根瘤菌5.0-8.0份。


3.根据权利要求1或2所述用于修复土壤镍污染的土壤改良剂，其特征在于：所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。


4.权利要求3所述用于修复土壤镍污染的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份数称取各原料；
（2）将磷酸铁和硫酸锰分别溶于水中，制得磷酸铁溶液和硫酸锰溶液；在超声波作用下，将磷酸铁溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：花建丽，周秉彦，李玉鹏，吴静静，黄振，王志刚，
申请(专利权)人：盛世生态环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41