[发明专利]一种多元素土壤调理剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种多元素土壤调理剂及其制备方法和应用，属于土壤修复技术领域，包括以下步骤：S1.葛仙米多糖的制备；S2.葛仙米多糖的改性：将葛仙米多糖溶于碱液中反应，加入乙醇过滤，得到改性葛仙米多糖；S3.营养液的配制：将硼酸、氯化锌、氯化锰、氯化铁、硫酸钙、氯化镁、磷酸钾、硝酸铵溶于水中，配制成营养液；S4.改性葛仙米多糖的富集营养；S5.多元素土壤调理剂的制备：将壳聚糖溶于醋酸溶液中，然后加入聚乳酸和富营养多糖，加入京尼平，调节pH值，固化，干燥，得到多元素土壤调理剂。本发明将富营养多糖固定包被于壳聚糖‑聚乳酸复合笼中，从而实现营养固定化，能够起到长效释放营养元素的效果，避免多元素营养物质被流失。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种多元素土壤调理剂及其制备方法和应用。

背景技术

如何有效控制和减轻土壤重金属污染和危害是一个日益严重的国际性问题，在我国尤为突出。特别是大面积的重金属污染农田土壤的治理，难以找到低成本、广谱、可操作性强的技术方法。而对于重金属复合污染农田治理尤为困难，如砷镉复合污染较单一污染来说，由于其存在交互作用，所引起的环境效应更为复杂，治理也更为困难。提高土壤pH，能够有效降低土壤镉的生物有效性与稻米镉含量，却可能提高土壤As活性。另外，淹水处理能够降低稻米中的Cd含量；却提高了稻米As含量。因此，As/Cd复合污染条件下，如何调控土壤过程、实施水肥管理，十分复杂。

近年来农田重金属污染钝化技术受到越来越多的关注。通过施用土壤友好型调理剂，钝化污染土壤重金属，减小农作物对重金属的吸收，实现重金属污染农业土壤的边治理、边生产，是土壤重金属防治新的思路，既经济又安全。土壤重金属钝化技术投入相对较低，修复效率高，操作简单；对于大面积中低度重金属污染土壤修复具有较好的优越性，可以满足当前我国农田土壤重金属污染治理以及保障农产品安全。目前常用的土壤重金属钝化剂包括：石灰、碳酸钙、粉煤灰等碱性物质，羟基磷灰石、磷矿粉、磷酸氢钙等磷酸盐，天然或改性沸石、膨润土等矿物，高炉渣、钢渣等含硅肥料，草炭、农家肥、绿肥、生物质炭等有机肥料。这些钝化剂对土壤某一重金属污染往往具有较好的钝化效果。但是土壤重金属污染往往是两种或两种以上的多种金属并存的复合污染。不同重金属离子其理化性质差异较大，在土壤中的迁移性及其环境行为也大不相同。单一的土壤钝化剂修复多金属复合污染土壤往往具有挑战性，很难找到单一物质可以降低所有重金属离子的移动性。因此，目前土壤钝化修复主要集中在某个单一重金属元素钝化，对于多金属复合污染通常采用复合添加剂或多种修复方法同时进行；如果可以制备一种能同时钝化多种污染物的多功能重金属钝化材料，必然会降低修复成本、提高修复效率。

土壤中重金属的毒性和生物有效性不仅与重金属总量有关，更主要的是受土壤理化性质影响。土壤中铁氧化物是控制土壤重金属形态转化和生物有效性的关键因子。铁氧化物、硫酸盐、硅酸盐以及生物炭在土壤重金属钝化中已得到了广泛的应用；各自对特定土壤条件下的某一种重金属污染土壤具有较好的钝化效果。如铁氧化物对砷污染土壤钝化具有很好的效果，而生物炭对酸性土壤镉污染钝化具有特效，硫酸盐和硅酸盐对酸性土壤镉或者是铅污染具有较好的钝化效果。而复合重金属污染土壤条件下，单独施用上述一种调理剂往往达不到同时钝化多种重金属的目的，需要同时施用两种或更多钝化剂。这不仅会给施用带来不便；同时铁氧化物、硫酸盐以及硅酸盐往往会发生化学反应，而导致钝化效果丧失或降低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种多元素土壤调理剂及其制备方法和应用，具有良好的抗衰老的效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种多元素土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.葛仙米多糖的制备：将葛仙米藻干燥、粉碎后浸泡在水中，加热至沸腾，提取2-4h，向液体中加入等体积的乙醇，过滤，得到葛仙米多糖；

S2.葛仙米多糖的改性：将步骤S1制得的葛仙米多糖溶于碱液中，反应1-2h后，加入等体积的乙醇，过滤，得到改性葛仙米多糖；