一种农用土壤重金属的吸附材料及其制备方法技术

一种农用土壤重金属的吸附材料，它包括下述成分：玉米秸秆、豆腐或豆渣、白腐菌、米糠、白糖，按一定比例混合。其吸附材料制备方法，它包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种农用土壤重金属的吸附材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于降低重金属污染农用土壤风险的
，具体涉及一种农用土壤重金属的吸附材料及其制备方法。

技术介绍

[0002][0003]目前针对土壤的重金属污染修复技术可分为两类：一是利用化学试剂（如：化学钝化、农艺调控等技术）改变重金属在土壤中的赋存形态，从而实现重金属污染农田的安全利用，该技术的优点是修复周期短，污染物去除彻底等；缺点是化学试剂存在二次污染的风险，会破坏原有土壤的物理、化学形状，造成土壤肥力降低。二是通过深耕翻土、植物修复、土壤淋洗等技术将重金属从土壤中去除，降低耕作层土壤中重金属的总量，从而达到修复重金属污染农田的目的，该技术的成本低，适应性广；缺点是得需要根据不同污染环境的土壤选择不同株型，且外来修复物种有对当地土壤和生物多样性产生不良影响和活化土壤中其他污染物的风险

技术实现思路

[0004]为了弥补上述不足，本专利技术的目的是提供一种农用土壤重金属的吸附材料及其制备方法，不仅具有高效吸附能力，还具备土壤改良、环境友好和可持续发展等综合效益，有助于降低土壤重金属污染修复的成本。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种农用土壤重金属的吸附材料，它包括下述成分及重量份数：玉米秸秆30
‑
40份、豆腐或豆渣20
‑
30份、白腐菌5
‑
10份、米糠20
‑
30份、白糖10
‑
20份。
[0006]进一步的，所述的白糖为白砂糖或绵白糖。
[0007]进一步的，所述米糠为小米米糠。
[0008]进一步的，所述白腐菌为黄孢原毛平革菌。
[0009]一种农用土壤重金属的吸附材料的制备方法，它包括如下步骤，（1）菌种与活化：先取白腐菌于28
‑
30℃ PDA培养基上培养3
‑
7天，用无菌水冲洗培养基表面并混合均匀制备孢子悬浮液，该悬浮液孢子数为5
×
108/ml，备用；（2）秸秆预处理：取玉米秸秆风干后粉碎为颗粒状，于50
‑
60℃恒温干燥至含水率在15%以下，备用；（3）恒温发酵：将（2）中的颗粒状玉米秸秆加入至无菌水制备成含水率为70%的湿秸秆，取50
‑
100g颗粒状湿秸秆于三角瓶中，130℃高温灭菌30min后接种10
‑
20ml上述的白腐菌悬浮液中，并加入40
‑
50g豆渣或风干碾碎后的豆腐，40
‑
50g米糠以及20
‑
40g白糖；于35
‑
50℃条件下发酵7
‑
15天，直至最终含水率降至15%以下；（4）将（3）中所得酵渣烘干粉碎过50
‑
60目筛，造粒后即为吸附材料成品。
[0010]本专利技术土壤重金属吸附材料的吸附机理：
玉米秸秆中含有大量的木质素。木质素是由三种苯丙烷单元（对香豆醇、松柏醇、芥子醇）通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子，广泛存在于植物细胞壁中。由于木质素特有的非晶体结构以及富含羟基、羧基、酚羟基等官能团，对重金属离子具有良好的吸附作用。然而在自然环境下，秸秆的分解速度缓慢，吸附能力较弱，因此本专利技术将秸秆进行充分发酵以提高重金属吸附率。此外，秸秆还可以保持和增加土壤有机质的含量，刺激土壤微生物繁殖，活化土壤养分，改善土壤结构，以增强土壤肥力。
[0011]本专利技术的有益效果以及特点：高效吸附能力：经过充分发酵的秸秆材料具有改善土壤重金属吸附能力的优点。秸秆的木质素组成使其具有丰富的官能团，能够有效吸附重金属离子。其特有的非晶体结构增加了与重金属离子的接触面积，以提高吸附效率。
[0012]土壤改良作用：应用经过充分发酵的秸秆材料有助于保持和增加土壤有机质含量，并刺激土壤微生物的繁殖。这有益于活化土壤养分，改善土壤结构，提高土壤肥力。通过增加土壤有机质含量，可加强土壤对重金属的固定作用，降低其在土壤环境中的有效性，从而减少重金属对农作物的吸收。
[0013]环境友好：本专利技术利用秸秆等农业废弃物作为原料，通过发酵处理改善了其重金属吸附能力，同时具有环保和可持续性的特点。这有助于减少废弃物的排放提升土壤质量：通过本专利技术提供的土壤重金属吸附材料的应用方法，可以显著提升土壤质量。经过充分发酵的秸秆材料在吸附重金属的过程中，可以与土壤中的有机质结合，形成稳定的有机重金属复合物，从而降低重金属在土壤中的活性和可迁移性。这有助于改善土壤环境质量，减少对农作物和生态系统的潜在风险。
[0014]可持续农业发展：本专利技术利用农作物秸秆等农业废弃物资源，将其转化为有益的土壤修复材料，实现废弃物资源化和循环利用。应用该技术可以促进农业的可持续发展，减少对化学试剂等外部资源的依赖，同时降低对环境的负面影响。
[0015]低成本：经过充分发酵的秸秆材料作为土壤重金属吸附材料的应用具有低成本的优势。秸秆等农业废弃物资源广泛可得，并且经过合理处理后可转化为高效的吸附材料。相比于传统的化学处理方法，利用农业废弃物作为吸附材料的成本更低廉，降低了土壤修复的经济负担。
[0016]下面将结合本专利技术实施例,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施方式
[0017]秸秆发酵处理得过程具体为：（1）菌种与活化：先取黄孢原毛平革菌于28
‑
30℃ PDA培养基上培养3
‑
7天，用无菌水冲洗培养基表面并混合均匀制备孢子悬浮液，该悬浮液孢子数为5
×
108/ml，备用；（2）秸秆预处理：取玉米秸秆风干后粉碎为50目以下的颗粒状，于50
‑
60℃恒温干燥至含水率在15%以下，备用；（3）恒温发酵：将（2）中的颗粒状玉米秸秆加入至无菌水制备成含水率为70%的湿
秸秆，取100g颗粒状湿秸秆于三角瓶中，130℃高温灭菌30min后接种10ml上述的白腐菌悬浮液中，并加入40g豆渣，40g小米米糠以及40g白砂糖；于35℃条件下发酵15天，直至最终含水率降至15%以下；（4）将（3）中所得酵渣烘干粉碎过50目筛，造粒后即为土壤重金属吸附材料成品。
[0018]秸秆发酵处理得过程具体为：（1）菌种与活化：先取黄孢原毛平革菌于28
‑
30℃ PDA培养基上培养3
‑
7天，用无菌水冲洗培养基表面并混合均匀制备孢子悬浮液，该悬浮液孢子数为5
×
108/ml，备用；（2）秸秆预处理：取玉米秸秆风干后粉碎为50目以下的颗粒状，于50
‑
60℃恒温干燥至含水率在15%以下，备用；（3）恒温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农用土壤重金属的吸附材料，它包括下述成分及重量份数：玉米秸秆30
‑
40份、豆腐或豆渣20
‑
30份、白腐菌5
‑
10份、米糠20
‑
30份、白糖10
‑
20份。2.根据权利要求1所述的吸附材料，其特征在于：所述的白糖为白砂糖或绵白糖。3.根据权利要求1所述的吸附材料，其特征在于：所述米糠为小米米糠。4.根据权利要求1所述的吸附材料，其特征在于：所述白腐菌为黄孢原毛平革菌。5.一种农用土壤重金属的吸附材料的制备方法，它包括如下步骤，（1）菌种与活化：先取白腐菌于28
‑
30℃ PDA培养基上培养3
‑
7天，用无菌水冲洗培养基表面并混合均匀制备孢子悬浮液，该悬浮液孢子数为5
×
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵美超，
申请(专利权)人：沈阳环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：