[发明专利]一种有机污染土壤改良剂

说明书

本发明公开了一种有机污染土壤改良剂，其制备方法包括：制备、改性、吸附、交联，首先将茶叶渣高温碳化制备茶叶渣生物炭，茶叶渣生物炭先后经盐酸改性、硝酸改性、铁改性后制得改性茶叶渣生物炭，另选取溢油现场筛选出具有较高油降解性能的小球藻，经研磨、离心制得酶液，将改性茶叶渣生物炭与酶液吸附制得复合酶液，最后将聚乙二醇、海藻酸钠、去离子水、复合酶液的混合物加入到交联剂中交联，干燥后即为有机污染土壤改良剂。有益效果为：改良剂的机械强度较高，耐物理冲击，不易破裂分解，传质性能与成球性能较高，可以迅速、高效率地降解有机污染物，无毒副残留，成本较低，降解剂中酶的提取效率较高，其降解有机污染物的能力较高。

技术领域

本发明涉及土壤改良剂领域，尤其是涉及一种有机污染土壤改良剂。

技术背景

土壤是陆地植物生长的根基，是陆表生态系统的重要组成部分，也是物质生物地球化学循环最活跃的圈层。当土壤中有害物质含量超过土壤的自净能力时，会引起土壤组成、结构和功能的变化，导致土壤污染。我国受有机物(农药、石油烃和PAHs)污染的农田面积达3.6×107hm²；其中农药污染面积约为1.6×107hm²，油田开采造成的严重石油污染土地面积达1×104hm²，石油炼化业也使大面积土地受到污染。油田勘探、开采和油品储存、运输和使用过程中发生的各种泄漏事故，造成了严重的土壤石油污染。土壤污染关系到农产品质量、人体健康和生态安全，因此土壤生态环境的保护、治理与修复已引起广泛关注。因此世界各国开始重视污染土壤修复技术的研发与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机污染土壤改良剂，机污染土壤改良剂的机械强度较高，耐物理冲击，不易破裂分解，传质性能与成球性能较高，可以迅速、高效率地降解有机污染物，无毒副残留，成本较低，同时，改良剂中酶的提取效率较高，其降解有机污染物的能力优异。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种有机污染土壤改良剂，其制备方法包括：制备、改性、吸附、交联，具体包括以下步骤：

制备：将茶叶渣用去离子水清洗3-5遍后放入烘箱中，以50-55℃烘至恒重，用粉粹机粉碎后过60-100目筛得茶叶渣粉料；将茶叶渣粉料填满密闭镍坩埚置于管式马弗炉，通入氮气排尽空气，以4-5℃/min的速度升温至450-650℃，保温热解2-3小时，将制成的生物炭冷却至室温后保存备用；茶叶渣生物炭具有较大的比表面积与众多的微孔结构，因此具有较强的吸附能力，能够吸附土壤溶液中的铅离子、镉离子、铜离子等重金属离子，降低重金属离子对作物的危害；同时对有机污染物的吸附能力较强，其碘吸附值可达400mg/g以上，亚甲基蓝吸附值超过280mg/g；茶叶渣生物炭还可以降低土壤容重并提高孔隙度和土壤有机碳密度，施加适量生物炭还可增加单次降雨0-100cm土层深度雨水蓄积量并减缓其随时间下降的速率和幅度，提高土壤的持水效果，生物炭还能改善土壤结构，增加土壤中水分与有机质的含量，土壤碳氮比随之升高，土壤中氮素和其他养分的含量增加，土壤对植物生长所需的水分和养分供应能力得以提升；

改性：取茶叶渣生物炭，置于0.1-1.0mol/L的盐酸溶液中，浸泡36-60小时后过滤，用蒸馏水清洗至洗液呈中性，置于100-105℃烘箱中烘干；常温下，将烘干的茶叶渣生物炭置于0.2-0.8mol/L的硝酸溶液中，搅拌浸泡5-8小时后过滤，用蒸馏水清洗至洗液呈中性，置于100-105℃烘箱中烘干；再将活性炭置于0.2-0.25mol/L氯化铁溶液中，常温下搅拌均匀后，静置24-36小时，过滤，滤出生物炭，于360-460℃马弗炉中焙烧2.5-3小时，即为改性茶叶渣生物炭；改性茶叶渣生物炭能增大对铬离子的吸附容量，提高吸附效率，且对有机物的动态祛除效果增强45%以上，对有机物的CODMn、TOC等主要指标的祛除效果更加明显；