一种土壤污染修复剂制造技术

本发明专利技术属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种土壤污染修复剂。该修复剂包括聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠，粉煤灰，磷矿石，味精发酵尾液，腐殖酸，硫酸锰，羟基磷酸钙，微生物菌剂，有机肥等组分；本发明专利技术还提供了一种该土壤修复剂的制备方法，通过对磷铁矿进行热处理，对有机肥进行发酵、杀菌，将味精发酵液制粉等预处理后再进行混合，制成的土壤修复剂可以充分利用生活及工业中的废弃物，有效吸附、固定重金属污染物，并改良土壤环境，提高肥力，是一种经济、环保的修复技术。

A Soil Pollution Remediation Agent

The invention belongs to the technical field of soil pollution remediation, in particular to a soil pollution remediation agent. The remediation agent includes polyacrylamide, sodium polyacrylate, fly ash, phosphate ore, monosodium glutamate fermentation tail liquor, humic acid, manganese sulfate, calcium hydroxyphosphate, microbial agent, organic fertilizer and other components; the invention also provides a preparation method of the soil remediation agent, through heat treatment of phosphate iron ore, fermentation and sterilization of organic fertilizer, and preparation of monosodium glutamate fermentation tail liquor powder, etc. Soil remediation agent made by mixing after treatment can make full use of the waste in life and industry, effectively adsorb and fix heavy metal pollutants, improve soil environment and improve fertility. It is an economic and environmental remediation technology.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤污染修复剂
本专利技术属于土壤污染修复
，具体涉及一种土壤污染修复剂。
技术介绍
土壤污染是指随着经济社会的发展，人类工业或农业生产过程中产生各种污染物通过不同途径进入土壤环境累积，最终超过土壤自净能力，使土壤质量与功能发生变化，危及人类与其他生物的生存与发展的现象。中国是世界上土壤污染较为严重的国家之一，根据2014年全国土壤污染状况调查公报结果显示，全国土壤总的超标率为16.1％，总体状况不容乐观。其中农用地污染超标点位数约占农用地采样点总数的19％，是我国当前土壤污染防治的重点领域。结果还显示，我国土壤污染中以镉、汞、砷、铅等重金属为主的土壤无机污染占比最高，约占全部超标点位的82.8％，因此土壤重金属污染将会成为我国土壤污染防治的重点关注对象。重金属是土壤中最为常见的污染物。无论是对生物体必需还是非必需的重金属元素，达到一定浓度时都会损坏生物细胞膜，改变生物酶活性，影响细胞内正常的生理功能，并破坏生物体的DNA结构。譬如，Hg2+，Cd2+，Ag+等生物体非必需元素能与巯基基团(－SH)结合，抑制生物体的酶活性，Cr与S，以及As与P在结构上类似导致这些元素很容易取代生物体内的必需元素而导致生理功能紊乱。土壤中的微生物数量大并具有高比表面积，为重金属与微生物细胞壁的相互作用提供了广阔场所，而微生物细胞膜具有的网状负电荷也使得其更易从周围环境中积累金属离子。已有大量研究报道了土壤重金属污染能够抑制微生物呼吸、氮转化及酶活性，降低微生物对底物利用率，抑制微生物的生长繁殖。此外，重金属还会降低微生物多样性，有研究发现在原始土壤样品中存在超过100万种不同的细菌基因组，而重金属污染会降低其99.9％的多样性。在重金属长期胁迫下，土壤微生物群落多样性显著降低，并导致一些特定功能如对污染物的矿化能力丧失。为了实现农田的可持续利用，保障人类获得充足且安全的食品供给，迫切需要研究并提出经济，高效，可行的土壤重金属污染修复技术。土壤重金属污染的修复是通过一定的物理、化学及生物方法降低重金属含量，提高土壤质地恢复土壤生产力的手段。传统的土壤淋洗、玻璃化技术、固定化技术、离子拮抗技术等物理化学技术成本高、效果差、修复后重金属易再被释放等缺点，耗费大量人力、物力、财力。生物修复是一种利用植物、动物、微生物或二者、三者之间联合修复土壤重金属的方法，弥补传统物理化学方法的缺点。该技术已逐步成为土壤重金属修复的主流。我国在土壤重金属修复技术研究发面起步较晚，虽然通过引进、吸收和消化大量国外先进修复技术，但是国内的土壤类型，条件和场地污染的特殊性决定了需要发展更多的具有自主知识产权并适合国情的实用性修复技术与设备，以推动土壤环境修复技术的市场化和产业化发展。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术旨在提供一种土壤修复剂，该土壤修复剂处理制备工艺简单，能够有效地固定吸附重金属污染物，改良土壤环境，提高费力，是一种经济、环保的修复技术。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种土壤污染修复剂，包括以下组分：聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠，粉煤灰，磷矿石，味精发酵尾液，腐殖酸，硫酸锰，羟基磷酸钙，微生物菌剂，有机肥。进一步地，所述土壤污染修复剂，包括以下重量份数的组分：聚丙烯酰胺2-12份，聚丙烯酸钠10-20份，粉煤灰10-30份，磷矿石5-15份，硫酸锰2-20份，羟基磷酸钙5-20份，味精发酵尾液10-30份，腐殖酸2-16份，微生物菌剂10-20份，有机肥30-100份。更进一步地，所述土壤污染修复剂，包括以下重量份数的组分：聚丙烯酰胺5-10份，聚丙烯酸钠12-18份，粉煤灰10-20份，磷矿石8-12份，硫酸锰5-10份，羟基磷酸钙8-18份，味精发酵尾液12-25份，腐殖酸5-12份，微生物菌剂10-16份，有机肥60-90份。更进一步地，所述土壤污染修复剂，包括以下重量份数的组分：聚丙烯酰胺8份，聚丙烯酸钠17份，粉煤灰13份，磷矿石9份，硫酸锰8份，羟基磷酸钙12份，味精发酵尾液18份，腐殖酸9份，微生物菌剂13份，有机肥70份。更进一步地，所述聚丙烯酰胺的分子量为100万-200万，聚丙烯酸钠分子量为1-5万。更进一步地，所述有机肥为家禽粪便，优选为鸡粪或猪粪。更进一步地，所述微生物菌剂为硫化细菌和枯草芽孢杆菌。本专利技术的目的还在于提供一种土壤污染修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)磷铁矿预处理：将磷铁矿粉碎成颗粒，称取粉碎后的磷铁矿加热至200-400℃，保温，继续升温至600-700℃，保温，取出冷却之后，备用；(2)味精发酵液预处理：工业排放的味精发酵尾液单独收集，浓缩至固含量为40-60％时，再干燥制成颗粒，产物备用；(3)有机肥预处理：在有机肥中撒入尿素、过磷酸钙后堆肥，在堆内打通气孔，盖上塑料布保温、保肥，定期翻堆，堆沤后；紫外线杀菌；加入微生物菌剂混匀，产物备用；(4)将步骤(1)、(2)、(3)的产物与聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠，粉煤灰、腐殖酸，硫酸锰，羟基磷酸钙混合，得终产物即为土壤污染修复剂。优选地，步骤(1)中所述保温的时间为1-2h；优选地，步骤(2)中所述浓缩前，还包括对味精发酵尾液调整pH值，所述pH值调整为6-8；更优选地，步骤(1)、(2)中所述颗粒的粒径为10-40目；优选地，步骤(3)中所述堆沤的时间是60-90天，所述杀菌的时间为1-2周。更优选地，步骤(3)中尿素重量为有机肥重量的0.1％-0.5％，过磷酸钙为有机肥重量的2％-5％。本专利技术的目的还在于提供一种土壤污染修复剂在修复污染土壤中的应用。本专利技术的专利技术构思主要包括：(1)粉煤灰等无机物的加入可对土壤中的铜、锌、铂等重金属产生一定的钝化效果。(2)磷矿石对重金属离子的去除机理为去除机理为吸附与离子交换的协同作用，天然磷矿石经焙烧后，得到改性的磷铁矿，其中部分有机质、含硫物质会挥发，使得磷矿石的比表面积增大，从而增加了磷矿石与重金属离子结合的机率。(3)本专利技术加入的味精发酵液、腐殖酸、有机肥等成分，除了供给养分，其中的有机质还可以增加土壤缓冲性能和吸附能力，并通过吸附、络合、还原、挥发等作用，降低其生物有效性和植物毒性，促进植物生长，有利于重金属污染土壤的植物修复。(4)本专利技术通过利用添加微生物增加土壤修复剂对有机污染物的降解作用，具有高效、安全、低成本的优势。(5)研究中发现，聚丙烯酰胺和聚丙烯酸具有羧基、酰胺基等活性基团，能够与土壤颗粒表面的金属离子形成配位键，或与粘土矿物表面的一些基团发生交换或通过氢键作用在不同土壤颗粒之间形成“键桥”导致土壤发生凝聚，形成水稳性团聚体。一方面，提高土壤的渗透性能，在降雨或灌溉时有利于水分渗入，减少径流和土壤侵蚀，同时可以改变土壤物理结构且不仅影响植物生长所需土壤水分和养分的储量与供应能力，而且决定土壤中的气体交流、热量平衡以及微生物活动和根系发展等；另一方面，其对微生物具有一定的固定吸附作用，在保证微生物作用的同时减少微生物的副作用。本专利技术提供的兼具处理重金属污染和增肥功效的土壤修复剂，可根据土壤的重金属污染程度进行多个修复周期，可使土壤中的重金属含量逐渐下降，从而达到环境安全标准。本专利技术土壤修复剂主要用于土壤中镉、砷、铅、铜、锌和汞中等多种复合污染土壤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤污染修复剂，其特征在于，包括以下组分：聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠，粉煤灰，磷矿石，味精发酵尾液，腐殖酸，硫酸锰，羟基磷酸钙，微生物菌剂，有机肥。

【技术特征摘要】
1.一种土壤污染修复剂，其特征在于，包括以下组分：聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠，粉煤灰，磷矿石，味精发酵尾液，腐殖酸，硫酸锰，羟基磷酸钙，微生物菌剂，有机肥。2.如权利要求1所述土壤污染修复剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：聚丙烯酰胺2-12份，聚丙烯酸钠10-20份，粉煤灰10-30份，磷矿石5-15份，硫酸锰2-20份，羟基磷酸钙5-20份，味精发酵尾液10-30份，腐殖酸2-16份，微生物菌剂10-20份，有机肥30-100份。3.如权利要求1所述土壤污染修复剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：聚丙烯酰胺5-10份，聚丙烯酸钠12-18份，粉煤灰10-20份，磷矿石8-12份，硫酸锰5-10份，羟基磷酸钙8-18份，味精发酵尾液12-25份，腐殖酸5-12份，微生物菌剂10-16份，有机肥60-90份。4.如权利要求1所述土壤污染修复剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：聚丙烯酰胺8份，聚丙烯酸钠17份，粉煤灰13份，磷矿石9份，硫酸锰8份，羟基磷酸钙12份，味精发酵尾液18份，腐殖酸9份，微生物菌剂13份，有机肥70份。5.如权利要求1所述土壤污染修复剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为100万-200万，聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏源，周民，米屹东，苏海磊，陈海燕，王凡凡，朱元荣，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11