一种用于防治茶园土壤重金属污染的复合改性生物炭修复剂的制备方法及应用

本发明属于茶园土壤重金属污染治理与土壤污染修复，具体涉及一种用于防治茶园土壤重金属污染的复合改性生物炭修复剂的制备方法及应用。

背景技术：

1、茶叶是铜仁江口特色产品之一，历史悠久，近几年，铜仁江口的种植面积达到了140万亩以上，但随着市场需求的不断扩大，为了进一步提高茶叶产量，茶园往往会存在化肥和农药滥用的情况，这就很容易导致茶园土壤存在重金属污染的情况。茶园土壤重金属超标后，对茶树根脱氢酶、过氧化物酶等都会有抑制，降低酶的活性，严重影响茶树的生理代谢。

2、茶园土壤中的重金属主要包括cu、pb、zn、cr、as和cd等，目前对于茶园土壤重金属的治理主要依靠的是化学淋洗剂，大多采用无机酸、生物表面活性剂或人工合成螯合剂，但这些物质容易对土壤产生二次污染、去除率不足或仅针对少数重金属效果好的弊端。因此，发现新的用于茶园土壤重金属治理的方法对于茶叶产业发展具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于防治茶园土壤重金属污染的复合改性生物炭修复剂的制备方法，能够对cu、pb、cr、zn、cd等重金属均具有很好的吸附效果，同时不会产生二次污染，在茶园土壤治理领域有着广阔的应用前景。具体技术方案如下：

2、一种用于防治茶园土壤重金属污染的复合改性生物炭修复剂的制备方法，包含如下步骤：

3、s1、生物炭制备；

4、s2、使用枯草芽孢杆菌对生物炭进行改性，得菌改生物炭中间体；

5、s3、使用铁-硫修饰液对菌改生物炭中间体复合改性，得复合改性生物炭修复剂。

6、所述步骤s1，原料选用茶园修剪枝、茶叶渣或镉富集植物，经去离子水洗涤、80℃烘干24h，粉碎后过50目筛后，在氮气保护下，以10-20℃/min升温至500-600℃恒温热解1-2h，冷却后研磨过100目筛得生物炭。

7、所述步骤s2，选用枯草芽孢杆菌，制备浓度1×108cfu/g菌液；菌液与生物炭按质量比1:10充分混合，离心固载，将菌体固定于生物炭孔隙内部，40℃低温烘干，避免高温灭活菌株，得到菌改生物炭中间体。

8、所述步骤s3，配制0.3～1.0mol/lfecl3溶液，添加硫代氨基脲，调节为ph至6.5～7得铁-硫修饰液；将菌改生物炭中间体浸泡于铁-硫修饰液充分反应，水洗去除游离离子，低温干燥，得到最终复合改性生物炭修复剂。

9、利用上述复合改性生物炭修复剂对茶园土壤重金属污染的防治应用，包含如下步骤：

10、撒施翻耕：将复合改性生物炭修复剂按照1.5-2.1kg/亩的标准均匀洒在茶园土壤上，然后对茶园土壤进行翻地，翻地深度为15-20cm；

11、土壤控水：对茶园土壤进行防水，使得土壤保持湿度40%-60%，维持5天；

12、检测循环：对土壤进行检测，若土壤不符合gb15618-2018标准，重复撒施翻耕、土壤控水，直至土壤检测符合gb15618-2018标准为止。

13、本发明利用茶园修剪枝、茶渣、镉富集植物制炭，固废资源化，大幅降低修复剂原料成本；利用多孔生物炭载体+耐酸镉抗性枯草芽孢杆菌+铁-硫无机官能团复合改性，实现物理吸附、微生物转化、化学络合三重机制协同，同步钝化cu、pb、cr、zn、cd、as多种重金属；该修复剂仅固定有毒重金属，保留土壤有效锌元素，保障茶树营养供给，维持茶叶氨基酸、咖啡碱等品质指标；防治过程全程无强酸、有毒化学药剂，不破坏土壤微生物群落，改良土壤孔隙结构。

1.一种用于防治茶园土壤重金属污染的复合改性生物炭修复剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的复合改性生物炭修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1，原料选用茶园修剪枝、茶叶渣或镉富集植物，经洗涤、烘干、粉碎后，在氮气保护下热解制得生物炭。

3.根据权利要求1所述的复合改性生物炭修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2，选用枯草芽孢杆菌，制备浓度1×108cfu/g菌液；菌液与生物炭按质量比1:10充分混合，离心固载，将菌体固定于生物炭，低温烘干，得到菌改生物炭中间体。

4.根据权利要求1所述的复合改性生物炭修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s3，配制0.3～1.0mol/lfecl3溶液，添加硫代氨基脲，调节为ph至6.5～7得铁-硫修饰液；将菌改生物炭中间体浸泡于铁-硫修饰液充分反应，水洗去除游离离子，低温干燥，得到最终复合改性生物炭修复剂。

5.如权利要求1所述的复合改性生物炭修复剂对茶园土壤重金属污染的防治应用，其特征在于，包含如下步骤：