一种生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂及其修复土壤中氟磺胺草醚污染的方法

技术特征：
1.一种生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂，其特征在于：所述修复剂为矿山生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂；具体制备方法为：（1）选取金属矿区的玉米或高粱秸秆作为生物质资源，室内自然风干至恒重，用行星式球磨机粉碎后，控制行星式球磨机工作时间为1～1.5 h，填充率为25～35%，球料体积比为2.5，冷却至室温后粉末过80～200目筛；（2）将上述粉末与可溶性碳酸盐、蒸馏水混合，以混合物总质量为计算基准，其生物质资源粉末、可溶性碳酸盐与蒸馏水的质量分数分别为5%～10%、2%～5%和85%～93%，上述混合物转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，升温至150～180℃中反应6.5～8.5h，过滤得到固体，分别用10～15倍固体质量的1%磷酸溶液和乙醇，洗涤固体各三次，在60～80℃真空干燥16～24h，得到初级生物质碳；（3）将步骤（2）所得的初级生物质碳放入石英坩埚或陶瓷坩埚中，在氮气气氛中以10～20℃/min的速度，升温至750～950℃热解2～3h，冷却至室温，水洗至澄清后过滤，在60～80℃真空干燥16～24h，得到高级生物质碳；（4）将步骤（3）所制备的高级生物质碳与g-c3n4、还原性硫化物、蒸馏水混合，以该混合物的总质量为计算基准，高级生物质碳、g-c3n4、还原性硫化物、蒸馏水的质量分数分别为5%～10%、2%～5%、2%～5%和80%～91%，加入后转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，升温至150～180℃中反应36～48h，水洗至中性后过滤，在60～80℃真空干燥16～24h，得到生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂。2.根据权利要求1所述的一种生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂，其特征在于：所述金属矿区为铁、锰、铜、锌、铝、镁、钨、钼、镉或铋黑色金属矿，或有色金属矿。3.根据权利要求1所述的一种生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂，其特征在于：所述可溶性碳酸盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸钾中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂，其特征在于：步骤（4）中所述g-c3n4为以工业尿素为原料在氮气气氛中以10～20℃/min的速度，升温至550～650℃煅烧2～3h，得到的浅黄色氮化碳粉末。5.根据权利要求1所述的一种生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂，其特征在于：步骤（4）中所述还原性硫化物为硫化钠或硫化钾。6.利用权利要求1所述的生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂修复土壤中氟磺胺草醚污染的方法，其特征在于：步骤如下：将生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂均匀混合到污染土壤表层上，用量为25～50g/kg，用150～300w的氙灯光源模拟可见光，与土壤表层距离为25～40 cm，光照时间3～8h，每隔1.5～2h翻一次土、混合一次修复剂，光照结束后，用与土壤等质量的乙腈、分三次洗涤，离心取上清液用紫外可见分光光度计定量分析和计算氟磺胺草醚浓度。7.根据权利要求6所述的利用生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂修复土壤中氟磺胺草醚污染的方法，其特征在于：污染土壤为洁净土壤与氟磺胺草醚溶液配制，使污染土壤中氟磺胺草醚的初始浓度为20～40 mg/kg，铺设厚度为8～15mm，湿度为15～40%。

技术总结
本发明属土壤农药污染修复技术领域。针对日益严重的二苯醚类除草剂污染现状，为解决目前没有适于现场农作规模化使用的有效产品，提供了一种生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂及其修复土壤中氟磺胺草醚污染的方法。该修复剂为矿山生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂，选取金属矿区的玉米或高粱秸秆作为生物质资源，与可溶性碳酸盐、蒸馏水混合，加热反应制成生物质碳，再与g-C3N4、还原性硫化物、蒸馏水混合，加热反应生成生物质碳和氮化碳复合型土壤修复剂。本发明采用金属矿山生态固废与农业氮肥为原料，工艺简单、成本低廉，可有效加速土壤中氟磺胺草醚的清除，是一种新型的有光催化自净化功能的农业修复材料。净化功能的农业修复材料。净化功能的农业修复材料。


技术研发人员：岳慧峰 魏志娜 王磊 朱娜 李瑞英 李彦乐 梁栋
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/6/24