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一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑

文檔序號(hào):40385911發(fā)布日期:2024-12-20 12:08閱讀:6來源:國(guó)知局
一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑

本發(fā)明屬于土壤改良劑,更具體的說是涉及一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑。


背景技術(shù):

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的密集化,土壤有機(jī)污染已成為全球范圍內(nèi)亟待解決的環(huán)境問題。農(nóng)藥殘留、工業(yè)廢棄物及生活污染物的不當(dāng)處置,導(dǎo)致大量有機(jī)化合物滲入土壤,嚴(yán)重影響土壤的理化性質(zhì)和生物活性,限制作物生長(zhǎng),甚至通過食物鏈影響人類健康。傳統(tǒng)的土壤修復(fù)技術(shù),諸如物理剝離、化學(xué)淋洗等,往往成本高昂、操作復(fù)雜,且可能對(duì)土壤微環(huán)境造成二次傷害,影響生態(tài)平衡的恢復(fù)。生物修復(fù)方法,雖具有環(huán)境友好、可持續(xù)性高的特點(diǎn),但在實(shí)際應(yīng)用中面臨降解速率慢、針對(duì)性不強(qiáng)等局限,尤其是在處理復(fù)合型有機(jī)污染物時(shí)效率有限。

2、因此,開發(fā)一種既能高效去除土壤中多種有機(jī)污染物,又能改善土壤理化性質(zhì),促進(jìn)生態(tài)平衡恢復(fù)的新型土壤改良劑顯得尤為重要。理想的改良劑應(yīng)具備吸附能力強(qiáng)、生物活性高、來源廣泛且環(huán)境友好的特點(diǎn),同時(shí)其制備工藝需簡(jiǎn)便易行,以滿足大規(guī)模應(yīng)用的需求,成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需攻克的問題。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑,通過氮摻雜生物炭的特性和復(fù)合微生物及酶系的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)污染土壤的有效治理與生態(tài)恢復(fù),推動(dòng)土壤污染治理技術(shù)的綠色發(fā)展,以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,實(shí)現(xiàn)土壤中有機(jī)污染物的安全高效的降解。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下方案:

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一:提供一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑,按質(zhì)量份計(jì),組分包括:

4、氮摻雜生物炭20~50份、復(fù)合菌劑1~2份、復(fù)合酶1~2份、羥丙基甲基纖維素2~5份和礦物質(zhì)添加劑10~20份。

5、進(jìn)一步的,所述氮摻雜生物炭的制備步驟為:

6、將生物質(zhì)與氮源混合均勻,在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熱解反應(yīng),制備得到氮摻雜生物炭。

7、優(yōu)選的,所述生物質(zhì)包括農(nóng)作物秸稈、木材廢棄物或果殼。

8、優(yōu)選的,所述氮源包括尿素、氨水或鳥糞石。

9、優(yōu)選的,所述生物質(zhì)和氮源的質(zhì)量比為4~20:1。

10、優(yōu)選的,所述熱解反應(yīng)的溫度為400~600℃,升溫速率為5~15℃/min,時(shí)間為0.5~2h。

11、氮摻雜生物炭不僅能夠吸附和固定有機(jī)污染物,還能提供額外的氮素,促進(jìn)土壤微生物的生長(zhǎng),增強(qiáng)土壤的保水保肥能力。

12、進(jìn)一步的,所述復(fù)合菌劑包括等質(zhì)量比的硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、蘇云金芽孢桿菌和醋酸菌。

13、優(yōu)選的,所述硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、蘇云金芽孢桿菌和醋酸菌的菌含量均不低于109cfu/g。

14、復(fù)合菌劑中的有益微生物能夠改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu),促進(jìn)有益菌群的增長(zhǎng),抑制病原菌的活動(dòng),維護(hù)土壤生態(tài)平衡,進(jìn)而提升土壤健康狀況。羥丙基甲基纖維素(hpmc)作為粘合劑,增強(qiáng)了改良劑在土壤中的分散性和穩(wěn)定性,有助于維持改良劑的長(zhǎng)期效果,同時(shí),hpmc還為微生物提供了一個(gè)保護(hù)層,提高了微生物的存活率和活性。

15、進(jìn)一步的,所述復(fù)合酶包括過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶,質(zhì)量比為1:1:0.1:0.1:0.1。

16、優(yōu)選的,所述過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶的酶活力均不低于5000u/g。

17、通過復(fù)合菌劑和復(fù)合酶的協(xié)同作用,可以有效降解多種有機(jī)污染物,包括工業(yè)廢棄物、農(nóng)藥和激素等。復(fù)合菌劑中的硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、蘇云金芽孢桿菌和醋酸菌,以及復(fù)合酶中的過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶,共同作用,加速污染物的生物降解過程,提高土壤自凈能力。

18、進(jìn)一步的,所述礦物質(zhì)添加劑包括膨潤(rùn)土或硅藻土。

19、礦物質(zhì)添加劑能夠增加土壤的物理穩(wěn)定性和吸附能力,同時(shí)提供礦物養(yǎng)分,有助于改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力。

20、本發(fā)明技術(shù)方案之二:提供一種上述用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑的制備方法,步驟包括:

21、將復(fù)合菌劑和氮摻雜生物炭振蕩混合均勻,得到負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭;

22、將復(fù)合酶和礦物質(zhì)添加劑振蕩混合均勻,得到負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑;

23、將所述負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭、所述負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑和羥丙基甲基纖維素混合均勻,即得所述用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑。

24、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:

25、本發(fā)明改良劑的制備方法簡(jiǎn)單,易于操作,將復(fù)合菌和復(fù)合酶分別負(fù)載于氮摻雜生物炭和礦物質(zhì)添加劑上,通過雙負(fù)載,可以提高其在土壤中的分布均勻性和使用效率。復(fù)合酶在施用前期快速降低土壤中有機(jī)污染物含量,進(jìn)而通過氮摻雜生物炭的吸附和復(fù)合菌劑生長(zhǎng)代謝對(duì)有機(jī)污染物的降解,持續(xù)的降低土壤中的有機(jī)污染物的含量,達(dá)到土壤改良的目的。

26、本發(fā)明的土壤改良劑主要采用農(nóng)業(yè)廢棄物(如農(nóng)作物秸稈、木材廢棄物、果殼)和天然礦物質(zhì)作為原料,實(shí)現(xiàn)了廢物資源化,減少了環(huán)境污染,符合可持續(xù)發(fā)展的理念。



技術(shù)特征:

1.一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑,其特征在于,按質(zhì)量份計(jì),組分包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤改良劑,其特征在于,所述氮摻雜生物炭的制備步驟為:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑,其特征在于,所述生物質(zhì)包括農(nóng)作物秸稈、木材廢棄物或果殼。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑,其特征在于,所述氮源包括尿素、氨水或鳥糞石。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑,其特征在于,所述生物質(zhì)和氮源的質(zhì)量比為4~20:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤改良劑,其特征在于,所述熱解反應(yīng)的溫度為400~600℃,升溫速率為5~15℃,時(shí)間為0.5~2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤改良劑,其特征在于,所述過氧化物酶、多酚氧化酶、裂合酶、脫氫酶和脫羧酶的質(zhì)量比為1:1:0.1:0.1:0.1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤改良劑,其特征在于,所述礦物質(zhì)添加劑包括膨潤(rùn)土或硅藻土。

9.一種權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑的制備方法,步驟包括:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于土壤改良劑技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑。本發(fā)明的土壤改良劑組分包括氮摻雜生物炭、復(fù)合菌劑、復(fù)合酶、羥丙基甲基纖維素和礦物質(zhì)添加劑,通過將復(fù)合菌劑和氮摻雜生物炭振蕩混合均勻,得到負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭;將復(fù)合酶和礦物質(zhì)添加劑振蕩混合均勻,得到負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑;最后將負(fù)載有復(fù)合菌的氮摻雜生物炭、負(fù)載有復(fù)合酶的礦物質(zhì)添加劑和羥丙基甲基纖維素混合均勻,得到用于有機(jī)物污染土壤的土壤改良劑,通過氮摻雜生物炭的特性和復(fù)合微生物及酶系的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)污染土壤的有效治理與生態(tài)恢復(fù),推動(dòng)土壤污染治理技術(shù)的綠色發(fā)展。

技術(shù)研發(fā)人員:劉曉君,王亞麒,李昱龍,王銳,孫權(quán)
受保護(hù)的技術(shù)使用者:寧夏大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/19
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