[发明专利]一种锰矿污染土壤修复肥料

说明书

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种锰矿污染土壤修复肥料。

背景技术

随着经济的快速发展和工业技术的进步，工、农业生产对环境的不良影响不断加剧，由于固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。不仅降低了农作物的产量和质量，也间接危害的人体健康。

而对土壤污染的治理主要通过工程修复法和植物修复法，其中工程修复法主要包括改土法、电动修复、土壤淋洗和热处理法等，工程治理措施通常适用于污染面积小、严重污染物且易扩散的土壤效果较为明显，能够根本从根本上改良土壤，但是治理成本高，并容易形成二次污染，还可能破坏土壤结构，易造成土壤肥力下降。植物修复技术通常成本低，可提高土壤有机质含量和土壤肥力，但植物对重金属污染物的耐性有限，只适用于中等污染程度的土壤修复，同时一种植物通常只能修复某一种重金属污染的土壤，而且有可能活化土壤中的其他重金属，对于多种金属和有机物的复合污染效果不佳，超富集植物生长缓慢，通常修复周期较长，难以满足快速修复土壤污染的要求。

生物炭具有良好的吸附性能，化学性质稳定，能够降低土壤中重金属的生物有效性，同时能够提高作物产量，并且原料广泛、成本低，使其在治理污染土壤中具有明显优势和应用价值。为此，本发明人针对锰矿污染土壤提供了一种以生物炭为固载基质的土壤修复肥料，为土壤污染的修复提供一种有效途径。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种锰矿污染土壤修复肥料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种锰矿污染土壤修复肥料，由下列重量份的原料制成：泥炭土7-8、草木灰31-33、啤酒渣15-16、鸡毛22-25、低聚壳聚糖4-6、腐植酸铁3-4、硫酸钙2-3、棕榈叶30-32、菱铁矿渣14-16、褐铁矿渣14-16、桔皮65-70、EM复合微生物菌剂4-6、水适量。

所述土壤修复肥料的制备的具体步骤如下：

(1)将桔皮、棕榈叶晾晒干燥后与菱铁矿渣混合，置于密闭煅烧炉中，在氮气氛下以15℃/min的速度升温至420-450℃，保温20-30分钟后加入褐铁矿渣，保持温度反应30-40分钟，再将温度降至240-260℃，向密闭煅烧炉中不断通入氧气，30分钟后取出煅烧产物，震荡摇晃15-18分钟后过20目筛，得到磁性生物炭粉末备用；

(2)将泥炭土、草木灰、啤酒渣、鸡毛混合投入发酵池中，加水保持发酵堆含水量在50-60％，发酵24-27天后取出发酵物料，并压榨过滤，得发酵固体残渣和发酵液备用；

(3)将步骤2所得发酵液与低聚壳聚糖、腐植酸铁混合后加热至60-70℃，搅拌10-15分钟后再加入步骤1所得生物炭粉末，浸渍55-65分钟，浸渍期间对发酵液采用超声辐照，超声频率为20-30kHz，功率为50-80W，时间为60-80分钟，浸渍完成后用纱布过滤，得到浸渍生物炭备用；

(4)将步骤3所得浸渍生物炭与步骤2所得发酵固体残渣、EM复合微生物菌剂、硫酸钙以及其他剩余物料混合后置于造粒机中造粒，备用；

(5)使用频率为30-40kHz，功率为10W的超声波对步骤4所得颗粒辐照40-60分钟，称量后包装，即得本发明土壤修复肥料。

本发明修复肥料的使用方法为按照20％-25％的重量比例与常规肥料混匀后施入土壤即可。

本发明的优点是：

制备过程中使用同重量比例的菱铁矿渣和褐铁矿渣与生物质混合煅烧，可以通过产物间的再利用，更为高效的获得高磁性的生物炭，并借此大幅增加生物炭表面活性，提高吸附性，增加了对土壤有害成分的富集能力，配合有机和无机填料的作用起到养分供给和土壤修复的双重功能。

制备过程中浸渍期间的超声辐照可将生物炭内孔隙中的空气排出，提高发酵液内溶质在生物炭中分散的均匀程度，缩短浸渍时间。

制备过程中第二次超声辐照可以增加造粒后肥料颗粒中微生物的活性，提高了脱氢酶活性和有机污染物的去除效果。

本发明针对锰矿污染土壤肥力低、保水性差和重金属含量高的特点，通过生物炭固载微生物和大量腐殖质的协同络合降解作用，一方面通过提高土壤的孔隙度来降低水分的渗透速率，增大土壤旳水截留潜力，增强保水性，另一方面增加土壤有机碳和腐殖质含量，提高土壤保肥性，并借助有机质中大量的官能团，与重金属离子形成配位络合物从而降低重金属的危害作用。

具体实施方式