[发明专利]一种土壤改良剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，具体是一种土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

随着我国人口的增加、城镇化的推进和人民群众物质生活水平的提高，对工矿企业加工生产的各类产品需求量也高速增加，负面影响是使得工矿企业在生产经营过程中通过各种途径排入环境土壤中的有害重金属(如Cr、Cd、Pb、As等)不断增加，严重破坏了自然生态环境和威胁了人民身体健康，因此污染土壤治理已迫在眉睫。

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，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。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。

目前，修复重金属污染土壤主要通过两种途径：一是改变重金属在土壤中的存在状态，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性，主要修复技术有农艺和化学法；二是利用工程技术方法从土壤中去除重金属，主要修复技术主要有物理法、生物法。

植物修复是公认的较为理想的原位土壤治理技术，但存在明显的缺点：超积累植物往往植株矮小、生物量较低、生长速度慢、生长周期长；大多数超积累植物只能积累某种重金属，不适合复合型重金属污染土壤修复；植物修复受到土壤类型、温度、湿度和营养等环境条件限制。

化学法就是加入土壤改良剂改变土壤的物理、化学性质，通过对重金属的吸附、沉淀或共沉淀作用，改变了重金属在土壤中的存在状态，从而降低其生物有效性和迁移性。

物理工程措施是利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤的一类方法，包括客土法、淋洗法、热处理法、电解法等。客土法将破坏自然土壤的性状，同时还可能影响到地下水安全；淋洗法要求土壤必须具有较的高渗透能力，同时残留的淋洗剂会产生次生污染问题；热处理法修复效率较低和经济投入高，还存在有毒气体的排放和土壤基本性状的改变；电解法受限于土壤的特性，不适用于渗透性好、传导性差的土壤。总体来看，物理法虽然能较彻底地清除污染土壤的重金属，但存在着成本高昂，不适合用于污染面积较大的土壤，且容易破坏土壤结构和土壤肥力，以及造成二次污染。

现有技术如授权公告号为CN104046361B的中国发明专利，公开了一种复合型重金属污染土壤改良剂及其应用和施用方法，其包括如下组分：草木灰、钙镁磷肥、生石灰、沸石和有机肥，其重量的配比为：草木灰:钙镁磷肥:生石灰:沸石:羟基磷灰石:有机肥＝(0.3-1.1):(0.1-1.2):(0.4-2.1):(0.1-0.6):(0.008-0.06):(0.4-1.2)。其通过生石灰、钙镁磷肥、羟基磷灰石中的磷酸盐、草木灰中的碳酸钾等无机组分固定污染土壤中的重金属，并结合草木灰、有机肥等有机肥料相改善污染土壤的肥力，持续强化受污染土壤的修复。该土壤改良剂固定重金属的能力较弱，土壤肥力保持度和保水性能不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能吸附重金属离子，降低其生物有效性和迁移性，调节土壤pH，增加土壤肥力，并且保持时间长，增加土壤持水性；同时补充N、P、K，营养全面的土壤改良剂。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：

一种土壤改良剂，成份及其重量份为：12~20份草木灰、5~10份磷矿渣、5~9份生石灰、2~5份沸石、2~5份凹凸棒土、1~3份异龙海藻泥、2~5份五味子药渣、2~5份黄芩药渣、20~30份秸秆、8~13份山核桃果壳、0.02~0.04份鱼藤酮、10~15份山竹果壳、3~5份EM菌剂、7~20份磷酸脲、8~14份尿素、10~15份生化黄腐植酸钾、9~12份γ-聚谷氨酸。上述土壤改良剂孔隙率高，对重金属离子具有特异性吸附，可有效降低其生物有效性和迁移性，减少生物累积；异龙海藻泥和鱼藤酮通过磷酸脲促进生物有效性和迁移性的降低，调节土壤pH，改良碱性土壤，使其适合植物生长；微量元素含量丰富，同时补充N、P、K三种元素，并且有机肥和无机肥结合，肥力充足，加快植物生长；能使土壤保持较高的疏松度，肥力保持时间长，持水性好。

一种土壤改良剂的制备方法，具体步骤为：