[发明专利]一种基于营养元有机碳骨架的功能型土壤生物修复肥的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于营养元有机碳骨架的功能型土壤生物修复肥的制备方法，包括以下步骤：将凹凸棒石粉碎并研磨成粉后加入到分散机中，再加入粪水搅拌均匀后加入MgCl₂，用NaOH调节pH,反应一段时间后得凹凸棒复合物，接着加入1,3二巯丙基三甲氧基硅烷改性凹凸棒复合，接着再无氧调节下高温干燥，最终得无菌型凹凸棒纳米复合材料；将风干后的动物粪便高温碳化后，与腐殖酸、金属硝酸盐混合反应，得到营养元有机碳骨架；将芽孢杆菌与营养元有机碳骨架混合培养筛选出芽孢杆菌，然后加入无菌型凹凸棒纳米复合材料将芽孢杆菌固定到纳米材料中，得到功能型土壤生物修复肥，该修复肥能够修复土壤污染、改善土壤团粒结构，促使农作物增产。

技术领域

本发明属于土壤修复和肥料技术领域，具体涉及一种以凹凸棒、腐殖酸、生物炭、微生物等为原料，制备了一种具有营养元有机碳骨架的功能型土壤生物修复肥，能高效修复土壤污染，改善土壤结构，改良土壤肥力。

背景技术

土壤是人类赖以生存、发展的物质基础和生态环境，土壤污染直接威胁着人类的身体健康和生存发展。近年来，层出不穷的土壤重金属污染事件，大面积的土壤盐碱化引起了我国的高度重视，尤其是2016年国务院颁布《土壤污染防治行动计划》(土十条)和当年中央财政土壤污染防治专项资金预算达到90.89亿元，更是加大了土壤修复的重视力度，推进了土壤治理的发展历程。由于土壤污染具有隐蔽性和滞后性、难可逆性，治理难度大，使很多土壤修复技术都停留在实验室阶段，不适于大面积推广。目前，原位钝化/稳定化技术是最常用的一种土壤修复方法，此方法操作便捷，直接施用到受污染的土壤中即可，效果显著，具有明显的经济优势和生态效益。

重金属具有高毒性、隐蔽性、滞后性、蓄积性、非生物降解性等特点，使其治理难度大。而且，它会破坏土壤的自净能力，影响作物和粮食的品质和产量，直接或间接的影响人类和牲畜的健康。由于重金属的特殊性，本发明制备了一种营养元有机碳骨架的功能型土壤生物修复肥，能有效钝化土壤重金属，抑制重金属活性，消除土壤污染，还能改善土壤环境，调节土壤肥力，提高土壤的生产力。

腐殖酸主要是由植物遗骸经过微生物分解和转化及一系列地球物化反应过程形成和积累起来的一类有机质。由C、H、O、N、S等元素组成，其中含碳率较高，可达60％以上，呈弱酸性，含有小分子有机碳，还含有大量活性基团，能吸附大量的重金属，供给土壤中农作物所需的碳元素。凹凸棒储量丰富，廉价易得，比表面积大，吸附性能优异，无污染等性质，使其成为一种优质的吸附剂。生物炭是一种高度芳香化的多孔材料，含碳量较高，与腐殖酸类似，但有本质区别。呈碱性，比腐殖酸稳定，能长期改良土壤性能。凹凸棒又称坡缕石，是一种以富含镁铝硅酸盐为主的粘土矿物，具有纤维状结构的晶束聚集体，其廉价易得、吸附性高，是一种优异的吸附材料。此类材料虽易于用作修复剂或肥料，但大都技术水平普遍偏低，没有突出的技术优势，使其效果不高，限制了其发展。

CN 201510180405.2公开了一种复合土壤调理剂，该调理剂是由腐殖酸、硫酸亚铁、聚谷氨酸等多种营养组分经过微生物发酵制备而成，其成分复杂，成本高昂，不适于大面积土壤修复。CN 201610501456.5公开了一种有机复合肥及其生产工艺，该工艺设备要求高，高压，耗能大，操作要求严格，消耗大量的无机盐，导致该有机复合肥不易于工业化生产，难以推广。CN 201610158807.7公开了一种以废粘土矿物为主要原料的微生物复合肥料，是由废白土、pH调节剂、腐殖酸和微生物菌种混合制成的粉末状固体。该肥料中的废白土含有的废弃有机物未处理干净，易对土壤造成二次污染，且不能治理土壤重金属污染。

发明内容

本发明的目的是在于克服已有的技术缺陷，提供一种营养元有机碳骨架的功能型土壤生物修复肥的制备方法，该修复肥具有高效修复土壤重金属污染，改善土壤结构、重整土壤微环境，实现农作物增产的三重功效，原料成本低廉，无毒无害无二次污染，变废为宝，节约资源，实现废水再利用。

本发明的目的通过以下方案来实现：

本发明的一种基于营养元有机碳骨架的功能型土壤生物修复肥的制备方法，包括以下步骤：