(1'1^2^3^4處理后有效態(tài)43、〔(1和?6均顯著低于對照）；而單獨施用生物炭巧5)只 能純化Cd和化，單獨施用鐵粉(T6)只能有效純化As,單獨硫酸鹽處理(T7)只能純化Cd和化， 單獨娃酸鹽處理(T8)只能純化As，而鐵和硫復(fù)合處理(T9)雖然能同時純化As、Cd和Pb但效 果不如本發(fā)明的調(diào)理劑。對應(yīng)的，只有施用本發(fā)明的±壤調(diào)理劑后盆栽水稻糖米無機(jī)As、總 Cd和總饑才會同時大幅度下降（表6);其中W實施例1制備的調(diào)理劑對降低稻米無機(jī)As、總 Cd和總饑效果最佳，分別達(dá)到45.2%、63.5%和54.0%。結(jié)合實施例5結(jié)果表明，與普通調(diào)理 劑相比，本發(fā)明技術(shù)制備的鐵娃硫多元素復(fù)合生物炭±壤重金屬調(diào)理劑可W應(yīng)用于酸性和 堿性稻田±壤復(fù)合重金屬污染治理，能實現(xiàn)同時高效純化±壤43^(1、？6復(fù)合污染，降低水 稻對運巧巾重金屬的吸收積累。
[0065] 表4盆栽供試±壤基本理化性質(zhì)
[0066]
[0067] 表5不同調(diào)料劑處理對盆栽±壤有效重金屬As、Cd、化含量的影響
[006引
[0069]表6不同調(diào)料劑處理對盆栽水稻糖米重金屬As、Cd、化含量的影響
[0070]
[0071] 實施例7:±壤調(diào)理劑對稻田±壤復(fù)合重金屬污染純化效果的大田試驗
[0072] 試驗點位于廣東省曲江區(qū)白±鎮(zhèn)一受As、Pb、Cd復(fù)合污染稻田，采集該田塊表層± 壤(0~30cm)分析，其±壤基本理化性質(zhì)如表7。試驗設(shè)置如下處理：（1)空白對照，（〇0。（2) 調(diào)理劑處理:在水稻插秩前5天施用150公斤/畝實施例1的±壤調(diào)理劑。每個處理3次重復(fù)， 隨機(jī)排列；共6個試驗小區(qū)，每個小區(qū)面積為5*64 = 30m2,保證獨立排灌。水稻成熟后，分析 糖米重金屬含量。
[0073] 如圖1所示，大田條件下施用150公斤/畝的±壤調(diào)理劑可W有效降低復(fù)合重金屬 污染稻田±壤上生長的稻米無機(jī)As、總Cd和總饑含量。與對照相比，施用150公斤/畝的±壤 調(diào)理劑后糖米無機(jī)As、總Cd和總饑含量分別由對照的0.321mg/kg、0.537mg/kg、0.341mg/kg 降低到0.176mg/kg、0.196mg/kg、0.157mg/kg，分別下降了 45.2 %、63.5 %、54.0 % ;且施用 150公斤/畝的±壤調(diào)理劑后稻米糖米無機(jī)As、總Cd和總饑含量均達(dá)到了食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。運 說明施用本發(fā)明專利制備的±壤調(diào)理劑可W有效純化稻田±壤復(fù)合重金屬污染，降低水稻 對重金屬的吸收積累;實現(xiàn)在中輕度復(fù)合污染稻田上壤上生產(chǎn)出合格的稻米。
[0074] 表7試驗地±壤基本理化性質(zhì)
[0075]
[0076] 上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 將生物質(zhì)與一定量的硅酸鹽或硅酸混合后，在隔絕空氣條件下，以每分鐘升溫10°c ~25°C，使得溫度升高到350°C~550°C并保持5~10h，然后保持隔絕空氣條件冷卻至室溫， 即可制得含硅酸鹽的生物炭； (2) 將含鐵化合物溶解在水中得到含鐵質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5 %至飽和的含鐵溶液，在攪拌條 件下將含鐵溶液噴灑在一定質(zhì)量的高嶺土上，噴完后再繼續(xù)攪拌30~60min;晾干即可制得 吸附含鐵尚嶺土； (3) 將含硫化合物溶解在水中得到含硫質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5 %至飽和的含硫溶液，在攪拌條 件下將含硫溶液噴灑在一定質(zhì)量的膨潤土上，噴完后再繼續(xù)攪拌30~60min;晾干即可制得 吸附含硫膨潤土； (4) 將步驟（1 )、（2)、（3)制得的材料按質(zhì)量份數(shù)20:1:1~20:5:5充分混勻，并粉碎過60 目以上篩，制得土壤調(diào)理劑前驅(qū)物； (5) 將步驟(4)制備的土壤調(diào)理劑前驅(qū)物、硅藻土和淀粉按質(zhì)量份數(shù)100:1:2~100: 5: 10混合均勻后，噴水造粒，干燥后即可制得所述鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理 劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其 特征在于，步驟(1)中：所述生物質(zhì)為植物秸桿、棕櫚絲和棕櫚殼中的至少一種;所述硅酸鹽 為硅酸鉀、硅酸鈉中的至少一種；制得的含硅酸鹽的生物炭中固定炭含量大于60 %，pH為9 ~11，生物炭和硅的質(zhì)量比為100:1~100:10。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其 特征在于，所述植物秸桿為稻草、大豆秸桿、玉米秸桿和小麥秸桿中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其 特征在于，步驟(1)中：所述硅酸鹽為硅酸鉀;制得的含硅酸鹽的生物炭中，生物炭和硅的質(zhì) 量比為100:3~100:7。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其 特征在于，步驟(2)中：所述含鐵化合物為氯化鐵、氯化亞鐵、硝酸鐵、硝酸亞鐵、硫酸鐵和硫 酸亞鐵中的至少一種;所述含鐵溶液和高嶺土的體積質(zhì)量比控制在5:1~5:10mL/g。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其 特征在于，步驟(2)中：所述含鐵化合物為硝酸亞鐵;所述含鐵溶液和高嶺土的體積質(zhì)量比 為5:2.5mL/g〇7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其 特征在于，步驟(3)中：所述含硫化合物為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂、硫代硫酸鈉和硫代硫酸 鉀中的至少一種;所述含硫溶液和膨潤土的體積質(zhì)量比控制在5:1~5:10mL/g。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法，其 特征在于，步驟(3)中：所述含硫化合物為硫酸鉀;所述含硫溶液和膨潤土的體積質(zhì)量比為 5:2·5mL/g 〇9. 一種鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑，其特征在于，其由權(quán)利要求1至8 任一項所述的鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法制得，其粒徑為3.5
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑的制備方法。該制備方法是將硅酸鹽添加到農(nóng)業(yè)廢棄物中并隔絕空氣煅燒，使得硅酸鹽進(jìn)入到生物炭的結(jié)構(gòu)孔隙中；將含鐵鹽吸附在一定比例高嶺土上；將硫酸鹽吸附在一定比例膨潤土上；然后再將上述3種材料按一定比例混勻并加入硅藻土以及淀粉進(jìn)行造粒，制備得到所述鐵硅硫多元素復(fù)合生物炭土壤重金屬調(diào)理劑。該調(diào)理劑可以廣泛應(yīng)用于稻田土壤重金屬污染治理，能對酸性或堿性土壤條件下鎘、砷、鉛等復(fù)合污染進(jìn)行同時鈍化，降低稻米的吸收積累，以實現(xiàn)污染農(nóng)田的安全利用。利用本發(fā)明制備的調(diào)理劑，可以充分發(fā)揮各有效成分對多種重金屬的鈍化功效，實現(xiàn)對多種重金屬復(fù)合污染同時鈍化的目的。
【IPC分類】C09K17/40, C09K101/00
【公開號】CN105713619
【申請?zhí)枴緾N201610115576
【發(fā)明人】劉傳平, 李芳柏, 王向琴
【申請人】廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所（廣東省土壤科學(xué)博物館）
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年3月1日