本發(fā)明涉及土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土壤復(fù)合修復(fù)劑。

背景技術(shù)：

土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將重金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于其自然背景含量，并造成生態(tài)破壞和環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。目前，對(duì)重金屬污染土壤的處理方式主要有工程措施、化學(xué)改良、農(nóng)藝措施和生物修復(fù) 4 大類，但是很多處理方式都需要利用有機(jī)修復(fù)劑來提高修復(fù)效果。土壤重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性，污染物在土壤中的滯留時(shí)間長，植物或微生物不能降解，重金屬污染不僅導(dǎo)致土壤的退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的降低，而且可能通過直接接觸、食物鏈危及人類的生命和健康。

有機(jī)修復(fù)劑主要是指含碳、氫的一類化合物，在土壤重金屬污染的修復(fù)中起絡(luò)合、截流、固定重金屬污染物的作用，而部分有機(jī)修復(fù)劑對(duì)生物還有一定的解毒作用。隨著科技的進(jìn)步和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用于土壤污染修復(fù)的新型制劑不斷增多，在土壤環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮了重要作用。但是，只通過單純的有機(jī)修復(fù)劑對(duì)土壤修復(fù)存在不少弊端，例如降低作物的生物量、具有生物毒性、導(dǎo)致土壤元素流失等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種修復(fù)周期短，效果好，環(huán)境友好型的土壤修復(fù)劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種土壤復(fù)合修復(fù)劑，所述土壤修復(fù)劑的主要成分按重量組份計(jì)包括：竹纖維粉末120-135份，焦磷酸鈉 17-24份，脯氨酸7-16份，有機(jī)酸6-11份，酶解產(chǎn)物A 28-41份，酶解產(chǎn)物B 12-23份，維生素E 5-9份。

特別的，所述有機(jī)酸為草酸、蘋果酸、檸檬酸中的任一種或多種的組合。

在本發(fā)明中，焦磷酸鈉和有機(jī)酸對(duì)于土壤中的重金屬具有一定的活化作用，更有利于修復(fù)劑中的其他組分與重金屬元素的形成穩(wěn)定復(fù)合物。脯氨酸的組合能夠?qū)χ亟饘匐x子起到很好的螯合作用，形成穩(wěn)定的化合物，吸附于竹纖維的纖維中。

進(jìn)一步的，所述竹纖維粉末的制備方法為：S1. 鋸斷、剖開：將竹子梢部、中部、頭部鋸斷，將鋸斷后的竹子剖開形成竹材 ；S2.軟化 ：將所述剖開的竹材按1:20的質(zhì)量比加入石灰水軟化 ；S3.將竹材清洗、烘干：用含0.05 0.2％的稀硫酸溶液清洗至 PH 值5-6，再用清水清洗后于80℃烘干； S4.將竹材采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過40目篩，既得到竹纖維粉末。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物A為煙草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將煙草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2. 煙草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按煙草粉末：硫酸=1:30的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為120U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間18h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物A。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物B為稗草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將稗草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2.稗草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按稗草粉末：硫酸=1:20的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為100U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間34h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物B。

經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，煙草和稗草作為一種超富集植物，能夠?qū)τ谥亟饘僭赜形阶饔谩７謩e對(duì)煙草和稗草酶解獲得其活性成分，將更有效的對(duì)重金屬離子進(jìn)行螯合/絡(luò)合作用并吸收，可進(jìn)一步提高重金屬吸收的效率。另外，在本發(fā)明中，維生素E可作為酶解產(chǎn)物A和酶解產(chǎn)物B中的小分子物質(zhì)與重金屬螯合的催化助劑。

在本發(fā)明中，所述竹纖維粉末是由許多纖維束緊密結(jié)合而成，竹原纖維縱有橫節(jié)，粗細(xì)分布很不均勻，纖維表面有無數(shù)微細(xì)凹槽。橫向?yàn)椴灰?guī)則的橢圓形、腰圓形等，內(nèi)有中腔，橫截面上布滿了大大小小的空隙，且邊緣有裂紋，與苧麻纖維的截面很相似。通過此特殊的纖維結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒔?jīng)過修復(fù)劑螯合的金屬復(fù)合物有效吸附、固定在竹纖維纖維上，使土壤中的重金屬濃度急劇降低，并保護(hù)土壤中的微生物 ；納米碳粉末同樣也以其獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)揮與竹纖維粉末相似的作用。同時(shí)，煙草和稗草的酶解產(chǎn)物通過交聯(lián)復(fù)配作用，其中的大分子物質(zhì)可與土壤中微生物的發(fā)酵產(chǎn)物結(jié)合于金屬復(fù)合物表面形成分子聚合物，此分子聚合物能夠?qū)χ窭w維纖維中的金屬復(fù)合物有進(jìn)一步的包裹固定污染物。

本發(fā)明的有益效果在于：(1) 不同于傳統(tǒng)有機(jī)修復(fù)劑，使土壤中的金屬元素流失或?qū)⒔^大部分微生物殺死，本發(fā)明制備的土壤修復(fù)劑，將土壤中的金屬元素絡(luò)合、固定在竹纖維上，使土壤中的重金屬濃度急劇降低，并保護(hù)土壤中的微生物；(2) 修復(fù)劑中含有有機(jī)酸、煙草酶解產(chǎn)物和稗草酶解產(chǎn)物，極大提高了秸稈對(duì)土壤中重金屬離子的吸附、絡(luò)合能力，同時(shí)酶解產(chǎn)物中的小分子活性物質(zhì)能夠和土壤中的微生物發(fā)生交互作用，改善土壤的肥力。(3) 不同于傳統(tǒng)植物修復(fù)，無需閑置土地 ；(4) 原材料來源廣，生產(chǎn)成本低，可實(shí)現(xiàn)低值資源的合理利用；（5）本發(fā)明的土壤修復(fù)劑修復(fù)周期短，效果好，有利于相關(guān)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

實(shí)施例1

一種土壤復(fù)合修復(fù)劑，所述土壤修復(fù)劑的主要成分按重量組份計(jì)包括：竹纖維粉末129份，焦磷酸鈉21份，脯氨酸12份，有機(jī)酸8份，酶解產(chǎn)物A 31份，酶解產(chǎn)物B 17份，維生素E 7份。

特別的，所述有機(jī)酸為檸檬酸。

進(jìn)一步的，所述竹纖維粉末的制備方法為：S1. 鋸斷、剖開：將竹子梢部、中部、頭部鋸斷，將鋸斷后的竹子剖開形成竹材 ；S2.軟化 ：將所述剖開的竹材按1:20的質(zhì)量比加入石灰水軟化 ；S3.將竹材清洗、烘干：用含0.05 0.2％的稀硫酸溶液清洗至 PH 值5-6，再用清水清洗后于80℃烘干； S4.將竹材采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過40目篩，既得到竹纖維粉末。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物A為煙草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將煙草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2. 煙草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按煙草粉末：硫酸=1:30的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為120U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間18h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物A。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物B為稗草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將稗草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2.稗草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按稗草粉末：硫酸=1:20的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為100U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間34h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物B。

實(shí)施例2

一種土壤復(fù)合修復(fù)劑，所述土壤修復(fù)劑的主要成分按重量組份計(jì)包括：竹纖維粉末120份，焦磷酸鈉21份，脯氨酸12份，有機(jī)酸8份，酶解產(chǎn)物A 28份，酶解產(chǎn)物B 23份，維生素E 7份。

特別的，所述有機(jī)酸為草酸與檸檬酸1：1混合酸。

進(jìn)一步的，所述竹纖維粉末的制備方法為：S1. 鋸斷、剖開：將竹子梢部、中部、頭部鋸斷，將鋸斷后的竹子剖開形成竹材 ；S2.軟化 ：將所述剖開的竹材按1:20的質(zhì)量比加入石灰水軟化 ；S3.將竹材清洗、烘干：用含0.05 0.2％的稀硫酸溶液清洗至 PH 值5-6，再用清水清洗后于80℃烘干； S4.將竹材采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過40目篩，既得到竹纖維粉末。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物A為煙草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將煙草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2. 煙草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按煙草粉末：硫酸=1:30的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為120U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間18h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物A。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物B為稗草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將稗草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2.稗草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按稗草粉末：硫酸=1:20的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為100U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間34h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物B。

實(shí)施例3

一種土壤復(fù)合修復(fù)劑，所述土壤修復(fù)劑的主要成分按重量組份計(jì)包括：竹纖維粉末135份，焦磷酸鈉21份，脯氨酸12份，有機(jī)酸8份，酶解產(chǎn)物A 41份，酶解產(chǎn)物B 12份，維生素E 7份。

特別的，所述有機(jī)酸為草酸。

進(jìn)一步的，所述竹纖維粉末的制備方法為：S1. 鋸斷、剖開：將竹子梢部、中部、頭部鋸斷，將鋸斷后的竹子剖開形成竹材 ；S2.軟化 ：將所述剖開的竹材按1:20的質(zhì)量比加入石灰水軟化 ；S3.將竹材清洗、烘干：用含0.05 0.2％的稀硫酸溶液清洗至 PH 值5-6，再用清水清洗后于80℃烘干； S4.將竹材采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過40目篩，既得到竹纖維粉末。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物A為煙草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將煙草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2. 煙草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按煙草粉末：硫酸=1:30的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為120U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間18h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物A。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物B為稗草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將稗草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2.稗草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按稗草粉末：硫酸=1:20的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為100U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間34h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物B。

對(duì)比例1

一種土壤復(fù)合修復(fù)劑，所述土壤修復(fù)劑的主要成分按重量組份計(jì)包括：竹纖維粉末129份，焦磷酸鈉21份，脯氨酸12份，有機(jī)酸8份，酶解產(chǎn)物B 17份，維生素E 7份。

特別的，所述有機(jī)酸為檸檬酸。

進(jìn)一步的，所述竹纖維粉末的制備方法為：S1. 鋸斷、剖開：將竹子梢部、中部、頭部鋸斷，將鋸斷后的竹子剖開形成竹材 ；S2.軟化 ：將所述剖開的竹材按1:20的質(zhì)量比加入石灰水軟化 ；S3.將竹材清洗、烘干：用含0.05 0.2％的稀硫酸溶液清洗至 PH 值5-6，再用清水清洗后于80℃烘干； S4.將竹材采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過40目篩，既得到竹纖維粉末。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物B為稗草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將稗草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2.稗草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按稗草粉末：硫酸=1:20的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為100U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間34h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物B。

對(duì)比例2

一種土壤復(fù)合修復(fù)劑，所述土壤修復(fù)劑的主要成分按重量組份計(jì)包括：竹纖維粉末129份，焦磷酸鈉21份，脯氨酸12份，有機(jī)酸8份，酶解產(chǎn)物A 31份，維生素E 7份。

特別的，所述有機(jī)酸為檸檬酸。

進(jìn)一步的，所述竹纖維粉末的制備方法為：S1. 鋸斷、剖開：將竹子梢部、中部、頭部鋸斷，將鋸斷后的竹子剖開形成竹材 ；S2.軟化 ：將所述剖開的竹材按1:20的質(zhì)量比加入石灰水軟化 ；S3.將竹材清洗、烘干：用含0.05 0.2％的稀硫酸溶液清洗至 PH 值5-6，再用清水清洗后于80℃烘干； S4.將竹材采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過40目篩，既得到竹纖維粉末。

進(jìn)一步的，所述酶解產(chǎn)物A為煙草酶解產(chǎn)物，其制備方法為：S1.將煙草粉碎過40目篩，于80℃烘干至質(zhì)量恒定，備用；S2. 煙草粉末預(yù)處理，用濃度0.5%的硫酸在80℃，按煙草粉末：硫酸=1:30的固液比攪拌30min，5000rpm離心5-10min，取沉淀物；S3.酶解，酶解條件為: 將上述沉淀物按1:3的固液比加水，加入纖維素酶，酶用量為120U·g^-1， pH 值 4.0，酶解溫度45℃, 反應(yīng)時(shí)間18h，反應(yīng)結(jié)束后于沸水浴中滅酶10min，得到酶解液；S4.將上述酶解液通過噴霧干燥獲得酶解產(chǎn)物A。

實(shí)施效果測(cè)試

將 2g 實(shí)施例1-3與對(duì)比例1-2中的土壤修復(fù)劑與50g 重金屬 (Ti⁺、Ti³⁺、Mn²⁺) 含量為 1％的污染土壤混合，添加200mL 水，室溫?cái)嚢?小時(shí)，靜置，測(cè)試溶液中重金屬離子的含量，計(jì)算重金屬離子 去除率如下表所示。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。對(duì)于本發(fā)明中所有未詳盡描述的技術(shù)細(xì)節(jié)，均可通過本領(lǐng)域任一現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。