[發(fā)明專利]用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211021334.8
• 申請(qǐng)日: 2022-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN115449372A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雪;鄭偉龍;于飛海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)州學(xué)院
• 主分類號(hào): C09K17/04
• 分類號(hào): C09K17/04;C01B32/05
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李娟

本發(fā)明涉及修復(fù)鎘污染土壤領(lǐng)域，公開了一種用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭及其制備方法和應(yīng)用。所述生物炭選自大狼把草生物炭、小飛蓬生物炭、加拿大一枝黃花生物炭、鉆葉紫菀生物炭、三葉鬼針草生物炭和田菁生物炭中的至少兩種。所述制備方法包括如下步驟：將各原料經(jīng)預(yù)處理、煅燒后混合，得到所述用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭；所述原料選自大狼把草、小飛蓬、加拿大一枝黃花、鉆葉紫菀、三葉鬼針草和田菁的至少兩種。該生物炭能夠有效提高土壤中有效鎘離子的去除率，進(jìn)而提高鎘污染土壤的修復(fù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及修復(fù)鎘污染土壤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展和城市進(jìn)程的不斷加快，從工農(nóng)業(yè)及日常生活中排放出來的重金屬不斷增加，土壤受重金屬污染也日益嚴(yán)重。土壤是人類生存與發(fā)展的重要自然資源和整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)賴以存在的基礎(chǔ)，又是重要的環(huán)境要素之一。土壤中重金屬通過遷移和轉(zhuǎn)化，不僅危害農(nóng)作物生長，同時(shí)危害動(dòng)物以及人類的健康。

原位修復(fù)作為土壤重金屬污染治理技術(shù)是一種非常行之有效的方法，而受到人們的普遍重視，尤其適用于修復(fù)大面積中、輕度重金屬超標(biāo)的農(nóng)田土壤，實(shí)現(xiàn)重金屬污染耕地的邊生產(chǎn)邊修復(fù)。向土壤中施加重金屬吸附劑是修復(fù)重金屬污染土壤的一種較經(jīng)濟(jì)的原位處理方法。土壤施用重金屬修復(fù)材料，通過改變土壤pH值和重金屬元素在土壤中的化學(xué)形態(tài)和賦存狀態(tài)，增加吸附點(diǎn)位和促進(jìn)重金屬離子與土壤其它組分(包括修復(fù)材料)的共沉淀等過程，使土壤重金屬生物有效態(tài)轉(zhuǎn)化為生物不可利用的形態(tài)，從而抑制重金屬在土壤中的遷移性和生物有效性、降低重金屬污染物對(duì)環(huán)境生物的毒性，達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。

生物炭是指以自然界廣泛存在的生物質(zhì)資源(作物秸稈、林果木枝條、動(dòng)物糞便等)為基礎(chǔ)，在缺氧條件下通過熱裂解產(chǎn)生的炭質(zhì)材料。生物炭的含碳量為40質(zhì)量％-75質(zhì)量％，而且還有少量的礦物質(zhì)和揮發(fā)性有機(jī)化合物，生物炭呈堿性，且不易被環(huán)境微生物分解。另外，生物炭為多孔物質(zhì)，具有極為豐富的空隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，這些特性賦予了生物炭具有強(qiáng)大的吸附性能，故生物炭具有較強(qiáng)的陽離子交換性能(大的陽離子交換量)，因此，生物炭能夠吸附土壤中的重金屬元素，可有效減緩?fù)寥乐亟饘傥廴尽Ｈ欢F(xiàn)有技術(shù)中的生物碳對(duì)土壤中有效鎘離子的去除率還有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的生物炭對(duì)土壤中有效鎘離子的去除率有待提高的問題，提供一種用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭，該生物炭能夠有效提高土壤中有效鎘離子的去除率，進(jìn)而提高鎘污染土壤的修復(fù)效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭，所述生物炭選自大狼把草生物炭、小飛蓬生物炭、加拿大一枝黃花生物炭、鉆葉紫菀生物炭、三葉鬼針草生物炭和田菁生物炭中的至少兩種。

優(yōu)選地，所述生物炭選自大狼把草生物炭、小飛蓬生物炭、加拿大一枝黃花生物炭、鉆葉紫菀生物炭、三葉鬼針草生物炭和田菁生物炭中的至少三種。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述生物炭選自大狼把草生物炭、小飛蓬生物炭、加拿大一枝黃花生物炭、鉆葉紫菀生物炭、三葉鬼針草生物炭和田菁生物炭中的三種。

更優(yōu)選地，所述生物炭為加拿大一枝黃花生物炭、三葉鬼針草生物炭和田菁生物炭。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述加拿大一枝黃花生物炭、所述三葉鬼針草生物炭和所述田菁生物炭的質(zhì)量比為1:0.5-2:0.5-2。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述三葉鬼針草生物炭和所述田菁生物炭的質(zhì)量比為1:0.5-2。

本發(fā)明第二方面提供一種用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭的制備方法，所述制備方法包括：將各原料經(jīng)預(yù)處理、煅燒后混合，得到所述用于促進(jìn)鎘污染土壤修復(fù)的生物炭；所述原料選自大狼把草、小飛蓬、加拿大一枝黃花、鉆葉紫菀、三葉鬼針草和田菁的至少兩種。