[发明专利]一种改良镉污染土壤的生物炭基有机-无机复混土壤调理剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于农田重金属污染治理技术领域，尤其涉及一种改良镉污染土壤的生物炭基有机‑无机复混土壤调理剂及其制备方法和应用。本发明提供了一种改良镉污染土壤的生物炭基有机‑无机复混土壤调理剂，包括：有机组分和无机组分；所述有机组分为生物炭、褐腐酸和风化煤粉；所述无机组分为钙镁磷肥、滑石粉和膨润土。本发明土壤调理剂能显著降低土壤重金属镉有效态含量，明显提高酸性土壤的pH值和土壤有机质含量，同时为作物提供磷、钾、钙、镁、硅等营养元素，有效提高作物的产量，本发明土壤调理剂的原料来源广泛、制备方法简单，环境友好，而且可以在重金属镉污染农田上实现边生产边修复的目的，具有巨大的推广应用前景。

技术领域

本发明属于农田重金属污染治理技术领域，尤其涉及一种改良镉污染土壤的生物炭基有机-无机复混土壤调理剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国城市化及工业化进程的加快，矿山、冶炼、电镀和印染等工业“三废”的排放日益增多，使得重金属通过各种不同的途径进入土壤。加上农业生产中含有重金属的农药、化肥的不合理施用等，稻田土壤酸化程度不断加重，土壤中有机质过度消耗而得不到补充，土壤中重金属溶出率增加，土壤中重金属被活化而显著增加其生物有效性。

据2015环境保护部和国土资源部联合颁布的《全国土壤状况调查公报》指出，农田土壤重金属超标达19.4％，且污染面积逐年增加。其中镉点位超标率分别是7.0％，镉的超标率最高，严重威胁着作物产量和农产品品质。因此，如何有效地治理修复受重金属污染的农田土壤，降低土壤中重金属镉有效态含量，维持农田土壤的可持续利用，已成为我国大部分粮油生产区亟需解决的资源与生态环境问题。

目前受重金属污染的土壤修复技术主要有原位修复和异位修复两种模式，其中原位修复由于非破坏性，具有经济性和可操作性的优势，是受到了人们的广泛关注和普遍采用的方法。近年来，有些地方采用粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉等经过处理，当作为治理修复的原材料，通过翻耕、搅拌等方式将稻田表层土壤与修复材料均匀混合，以期达到物理和化学修复污染的目的。然而，这些治理修复物质均属于工业废弃物，成分复杂，处理成本高，还存在二次污染的风险，难以大规模推广应用。此外，长期大量地单一使用这些碱性物质容易引起土壤板结而破坏土壤的理化性状，甚至导致土壤中钙、镁、钾等营养元素的平衡失调，农田土壤重金属污染修复效果不够稳定、持续时间不长，并不能达到真正恢复土地生产力的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种改良镉污染土壤的生物炭基有机-无机复混土壤调理剂及其制备方法和应用，用于解决现有技术中土壤调理存在处理成本高、效果不稳定、二次污染和土壤板结等技术问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种改良镉污染土壤的生物炭基有机-无机复混土壤调理剂，包括：有机组分和无机组分；

所述有机组分为生物炭、褐腐酸和风化煤粉；

所述无机组分为钙镁磷肥、滑石粉和膨润土。

优选的，所述改良镉污染土壤的生物炭基有机-无机复混土壤调理剂由有机组分和无机组分复混而成。

优选的，所述有机组分和所述无机组分的质量比为47～73：27～53。

更优选的，所述有机组分和所述无机组分的质量比为53～67：33～47。

优选的，所述生物炭、所述褐腐酸和所述风化煤粉的质量比为40～60∶2～5∶ 5～8。

优选的，所述钙镁磷肥、所述滑石粉和所述膨润土的质量比为10～15∶ 8～12∶15～20。

优选的，所述有机组分和所述无机组份为粉状物；

所述粉状物的粒径为60目～100目。

优选的，所述生物炭的总碳含量为35％～80％；