【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤重金属修复，涉及一种用于土壤重金属修复的吸附剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、重金属如镉(cd)、铅(pb)、铬(cr)等，由于其不可降解性和生物累积性，对土壤生态系统及农作物安全构成了严重威胁。这些重金属一旦进入土壤，不仅影响土壤的结构与功能，还可能通过食物链累积到人体，危害人类健康。为了缓解土壤重金属污染，不断涌现了各种修复技术，其中，生物炭的应用因其能够吸附固定土壤中的重金属、改善土壤理化性质而备受关注。生物炭作为一种由生物质在缺氧或低氧条件下高温热解产生的富含碳的固体物质，具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，对重金属离子具有良好的吸附能力，被视为一种有前景的土壤重金属污染修复材料。虽然生物炭修复重金属污染土壤能够降低重金属在植物中的富集，但是往往无法达到安全生产的标准。
2、另一方面，丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，amf)作为一类广泛存在于自然界中的土壤微生物，能够与多种植物形成共生关系，通过增强植物对水分和养分的吸收、提高植物抗逆性等方式显著促进植物生长。在水稻等能与丛枝菌根真菌共生的农业作物中，丛枝菌根真菌的侵染不仅能提升作物产量和品质，还能在一定程度上缓解土壤重金属对植物的毒害作用。然而，当土壤受到重金属污染时，丛枝菌根真菌的侵染率和共生效率会显著降低，这不削弱了其对植物的正面效应，使其难以运用于重金属污染的土壤。
3、当前在利用生物炭和丛枝菌根真菌技术修复土壤重金属污染及促进农业生产方面，面临着生物炭可能加剧植物重金属富集以及
技术实现思路
1、为克服上述技术问题，本专利技术开发了一种用于土壤重金属修复的吸附剂及其制备方法与应用。本专利技术提供的吸附剂，能够实现土壤重金属修复的同时，有利于提高amf活性和菌丝生长，提高amf对水稻的侵染率，降低水稻谷粒中的重金属含量。
2、一方面，本专利技术涉及一种用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其包括：将葛仙米经液氮研磨后采用有机溶液提取制得葛仙米提取物；
3、将所述葛仙米提取物、生物炭和海藻酸钠分散在聚乙烯亚胺溶液中制得芯材；
4、将所述芯材滴入氯化钙溶液中制得所述吸附剂。
5、进一步地，在本专利技术提供的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法中，所述有机溶液为甲醇溶液。
6、进一步地，在本专利技术提供的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法中，每1g葛仙米经液氮研磨后的粉末，与1～5ml 80wt％甲醇溶液混合，与0～5℃条件下浸提8～16h，然后离心取上清液制得所述葛仙米提取物。
7、进一步地，在本专利技术提供的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法中，所述离心的参数为10000～15000rpm离心5～15min。
8、进一步地，在本专利技术提供的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法中，每10g所述葛仙米提取物、10～20g所述生物炭和2～5g海藻酸钠分散在150ml0.05～0.1g/ml聚乙烯亚胺溶液中，搅拌均匀后制得所述芯材。
9、进一步地，在本专利技术提供的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法中，所述氯化钙溶液的浓度为0.01～0.1mol/l。
10、另一方面，本专利技术涉及一种用于土壤重金属修复的吸附剂，其采用所述用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法制得。
11、另一方面，本专利技术涉及用于土壤重金属修复的吸附剂用于钝化土壤中的重金属。
12、另一方面，本专利技术涉及用于土壤重金属修复的吸附剂在水稻种植中的应用。
13、进一步地，在本专利技术提供的应用中，水稻种植于重金属污染的土壤，丛枝菌根真菌添加于水稻整个生长周期，向土壤中施加所述吸附剂。
14、本专利技术所述丛枝菌根真菌的简称为amf，所述丛枝菌根真菌为根内球囊霉菌(rhizophagus irregularis)或摩西球囊霉菌(glomusmosseae)。
15、与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案至少具备以下有益效果或优点：
16、(1)高效的重金属吸附与钝化能力：本专利技术提供的吸附剂结合了葛仙米提取物、生物炭和海藻酸钠，通过协同作用显著提高了对土壤中重金属(如砷、镉)的吸附能力，并将交换态重金属转化为结合态，降低了其生物有效性。这种高效的吸附与钝化能力有助于减少重金属对土壤和作物的污染，提高土壤质量。
17、(2)促进amf的生长与侵染：本专利技术的吸附剂在修复土壤重金属的同时，还显著提高了水稻根系中丛枝菌根真菌(amf)的侵染率。amf的增强有助于植物根系的发育和养分的吸收，进一步提高了作物对重金属的耐受性和整体生长性能。
18、(3)降低农产品中的重金属含量：使用本专利技术的吸附剂种植水稻后，水稻谷粒中的镉含量显著降低，远低于空白对照组和仅使用生物炭的阳性对照组。这一优点对于保障农产品安全、减少重金属通过食物链进入人体具有重要意义。
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1.一种用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：将葛仙米经液氮研磨后采用有机溶液提取制得葛仙米提取物；
2.根据权利要求1所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶液为甲醇溶液。
3.根据权利要求2所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，每1g葛仙米经液氮研磨后的粉末，与1～5mL 80wt％甲醇溶液混合，与0～5℃条件下浸提8～16h，然后离心取上清液制得所述葛仙米提取物。
4.根据权利要求3所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述离心的参数为10000～15000rpm离心5～15min。
5.根据权利要求1所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，每10g所述葛仙米提取物、10～20g所述生物炭和2～5g海藻酸钠分散在150mL 0.05～0.1g/mL聚乙烯亚胺溶液中，搅拌均匀后制得所述芯材。
6.根据权利要求1所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述氯化钙溶液的浓度为0.01～0.1mol/L。
...【技术特征摘要】
1.一种用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：将葛仙米经液氮研磨后采用有机溶液提取制得葛仙米提取物；
2.根据权利要求1所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶液为甲醇溶液。
3.根据权利要求2所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，每1g葛仙米经液氮研磨后的粉末，与1～5ml 80wt％甲醇溶液混合，与0～5℃条件下浸提8～16h，然后离心取上清液制得所述葛仙米提取物。
4.根据权利要求3所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述离心的参数为10000～15000rpm离心5～15min。
5.根据权利要求1所述的用于土壤重金属修复的吸附剂的制备方法，其特征在于，每10g所述葛仙米...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘金宝，李宇轩，张国荣，曹锦雪，徐文兵，
申请(专利权)人：中陕高标准农田建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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