本发明属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种土壤修复剂及其制备方法。
背景技术：
据环境保护部和国土资源部2014年公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示：全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全国超标点位的82.8%。
目前普遍的污染方式为重金属污染，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅等。造成重金属污染的原因有很多，主要是采矿、金属冶炼、电镀工业、化工、金属加工、电子行业和废旧电器回收等领域产生和排放重金属污染物进入地表水、地下水和大气中后，这些重金属又最终汇集于土壤中，导致土壤中重金属含量过高，造成土壤重金属污染，土壤中的重金属会通过食物链进入人体，当体内的重金属蓄积到一定程度时就会引发各种人体疾病。
目前，重金属污染治理的主要途径有两种：一种是将污染物清除，即去污染；另一种是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，将污染物的活性降低，减少在土壤中的迁移性和生物可利用性，即稳定化。围绕这两种途径产生了不同的治理措施和方法：即工程治理措施（改土法、电化法、冲洗络合法）和农艺调控措施（提高pH值、调节Eh、增施有机肥、离子拮抗）。用工程治理土壤重金属污染，对于污染重、面积小的土壤具有治理效果明显、迅速的优点，但对于污染面积大、程度较轻而范围较广的农田污染土壤，则需要消耗大量的人力和财力，并容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降。因此，开发一种低成本、简单、高效、环境友好的土壤修复剂具有重要意义。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种土壤修复剂及其制备方法，可降低土壤中的重金属活性，有效解决土壤治理过程中成本高、土壤肥力下降等问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种土壤修复剂，包括以下重量份的组分：熟石灰8-12份、石灰石30-50份、膨润土40-60份、海泡石5-7份、生物炭5-10份、二乙基三胺五乙酸2-3份、二巯基丙磺酸钠2-3份、木质素磺酸钠3-5份、半胱氨酸1-3份、酒石酸钾钠1-1.8份、磷矿石1-1.5份和硫化钠0-0.5份。
进一步地，一种土壤修复剂，包括以下重量份的组分：熟石灰10份、石灰石43份、膨润土52份、海泡石6份、生物炭8份、二乙基三胺五乙酸2份、二巯基丙磺酸钠2份、木质素磺酸钠4份、半胱氨酸2份、酒石酸钾钠1.6份、磷矿石1.2份和硫化钠0.2份。
进一步地，生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为10-30%的椰壳置于炭化炉中，在220-250℃温度下脱水排氧处理80-100min，然后转入600-650℃温度下炭化30-50min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.3-0.8mm的固体粉末。
进一步地，磷矿石是由P2O5含量在25%以下、碳酸盐含量在10%以上的中低品位磷矿石与P2O5含量在23%以下、二氧化硅含量高于25%的低品位磷矿石按重量比为1:2混合所得。
上述土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配方称取磷矿石、海泡石和生物炭，加入球磨机中研磨3-8min，得研磨粉；
（2）向研磨粉中加入半胱氨酸、酒石酸钾钠和硫化钠，然后置于推进式搅拌机中搅拌10-15min；
（3）向步骤（2）所得混合物中加入石灰石、膨润土、熟石灰、二乙基三胺五乙酸、二巯基丙磺酸钠和木质素磺酸钠，然后置于V型混合器中混合10-25min，得土壤修复剂。
本发明提供的土壤修复剂及其制备方法，具有以下有益效果：
（1）本发明制得的土壤修复剂以膨润土为主要原料，通过加入熟石灰、石灰石、海泡石、生物炭、二乙基三胺五乙酸、二巯基丙磺酸钠、木质素磺酸钠、半胱氨酸、酒石酸钾钠、磷矿石和硫化钠，通过特定的成分，特定的含量制得的土壤修复剂，能有效降低土壤中的重金属含量，且对土壤有一定的修复功能，在一定程度上为作物生长提供肥料，进而提高作物的产量。
（2）本发明提供的土壤修复剂，制备方法简单，成本低，易于工业化生产，并且可用于污染面积大、程度较轻而范围较广的农田污染土壤。
（3）本发明将椰壳、低品位的磷矿石这些废弃物得以充分利用，制得的土壤修复剂，具有修复时间短，用量少等优点。
具体实施方式
实施例1
一种土壤修复剂，包括以下重量份的组分：熟石灰8份、石灰石30份、膨润土40份、海泡石5份、生物炭5份、二乙基三胺五乙酸2份、二巯基丙磺酸钠2份、木质素磺酸钠3份、半胱氨酸1份、酒石酸钾钠1份、磷矿石1份和硫化钠0.1份；
其中生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为30%的椰壳置于炭化炉中，在250℃温度下脱水排氧处理100min，然后转入650℃温度下炭化50min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.3-0.8mm的固体粉末；
磷矿石是由P2O5含量在25%以下、碳酸盐含量在10%以上的中低品位磷矿石与P2O5含量在23%以下、二氧化硅含量高于25%的低品位磷矿石按重量比为1:2混合所得。
上述土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配方称取磷矿石、海泡石和生物炭，加入球磨机中研磨3-8min，得研磨粉；
（2）向研磨粉中加入半胱氨酸、酒石酸钾钠和硫化钠，然后置于推进式搅拌机中搅拌10-15min；
（3）向步骤（2）所得混合物中加入石灰石、膨润土、熟石灰、二乙基三胺五乙酸、二巯基丙磺酸钠和木质素磺酸钠，然后置于V型混合器中混合10-25min，得土壤修复剂。
实施例2
一种土壤修复剂，包括以下重量份的组分：熟石灰12份、石灰石50份、膨润土60份、海泡石7份、生物炭10份、二乙基三胺五乙酸3份、二巯基丙磺酸钠3份、木质素磺酸钠5份、半胱氨酸3份、酒石酸钾钠1.8份、磷矿石1.5份、硫化钠0.5份；
其中生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为10%的椰壳置于炭化炉中，在220℃温度下脱水排氧处理80min，然后转入600℃温度下炭化30min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.3-0.8mm的固体粉末；
磷矿石是由P2O5含量在25%以下、碳酸盐含量在10%以上的中低品位磷矿石与P2O5含量在23%以下、二氧化硅含量高于25%的低品位磷矿石按重量比为1:2混合所得。
上述土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配方称取磷矿石、海泡石和生物炭，加入球磨机中研磨3-8min，得研磨粉；
（2）向研磨粉中加入半胱氨酸、酒石酸钾钠和硫化钠，然后置于推进式搅拌机中搅拌10-15min；
（3）向步骤（2）所得混合物中加入石灰石、膨润土、熟石灰、二乙基三胺五乙酸、二巯基丙磺酸钠和木质素磺酸钠，然后置于V型混合器中混合10-25min，得土壤修复剂。
实施例3
一种土壤修复剂，包括以下重量份的组分：熟石灰10份、石灰石43份、膨润土52份、海泡石6份、生物炭8份、二乙基三胺五乙酸2份、二巯基丙磺酸钠2份、木质素磺酸钠4份、半胱氨酸2份、酒石酸钾钠1.6份、磷矿石1.2份、硫化钠0.2份；
其中生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为20%的椰壳置于炭化炉中，在240℃温度下脱水排氧处理80min，然后转入620℃温度下炭化40min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.3-0.8mm的固体粉末；
磷矿石是由P2O5含量在25%以下、碳酸盐含量在10%以上的中低品位磷矿石与P2O5含量在23%以下、二氧化硅含量高于25%的低品位磷矿石按重量比为1:2混合所得。
上述土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配方称取磷矿石、海泡石和生物炭，加入球磨机中研磨3-8min，得研磨粉；
（2）向研磨粉中加入半胱氨酸、酒石酸钾钠和硫化钠，然后置于推进式搅拌机中搅拌10-15min；
（3）向步骤（2）所得混合物中加入石灰石、膨润土、熟石灰、二乙基三胺五乙酸、二巯基丙磺酸钠和木质素磺酸钠，然后置于V型混合器中混合10-25min，得土壤修复剂。
实施例4
一种土壤修复剂，包括以下重量份的组分：熟石灰8份、石灰石30份、膨润土40份、海泡石5份、生物炭5份、二乙基三胺五乙酸2份、二巯基丙磺酸钠2份、木质素磺酸钠3份、半胱氨酸1份、酒石酸钾钠1份和磷矿石1份；
其中生物炭是通过以下方法制备得到：将含水量为30%的椰壳置于炭化炉中，在250℃温度下脱水排氧处理100min，然后转入650℃温度下炭化50min，冷却后将炭化产物粉碎至粒径为0.3-0.8mm的固体粉末；
磷矿石是由P2O5含量在25%以下、碳酸盐含量在10%以上的中低品位磷矿石与P2O5含量在23%以下、二氧化硅含量高于25%的低品位磷矿石按重量比为1:2混合所得。
上述土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配方称取磷矿石、海泡石和生物炭，加入球磨机中研磨3-8min，得研磨粉；
（2）向研磨粉中加入半胱氨酸和酒石酸钾钠，然后置于推进式搅拌机中搅拌10-15min；
（3）向步骤（2）所得混合物中加入石灰石、膨润土、熟石灰、二乙基三胺五乙酸、二巯基丙磺酸钠和木质素磺酸钠，然后置于V型混合器中混合10-25min，得土壤修复剂。
效果实验
1、土壤修复剂对重金属污染土壤的修复实验
土壤修复剂的修复方法：将重金属污染土壤挖出，送入破碎机破碎，然后加入重金属污染土壤质量12%的土壤修复剂，两者充分混合，在混合过程中可喷洒少量的水使土壤保持湿润，混合完全后，静置10天，即完成修复。
检测方法：从修复后的土壤中取样，检测根据固体废物《浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）采用翻转振荡器对土壤进行浸出试验，检测修复后的土壤重金属浓度与修复前对比，结果见表1：
表1 重金属污染土壤修复前后重金属浓度对比
由表1可知，修复后土壤中的重金属浓度明显降低，可见本发明提供的土壤修复剂可有效降低土壤中的重金属活性，尤其是实施例3，效果最为显著。
2、土壤修复剂对水稻产量的影响
选择重金属污染土壤土地3块，每块平均分成5份，每块中有个对照组，4个实验组。
对照组处理方式：按常规方式种植水稻，并按当地习惯施肥以及田间管理。
实验组处理方式：在对照组基础上分别施实施例1-3的土壤修复剂，对土壤的修复方式与效果实验1中相同。
待水稻收割后，对比对照组与实验组中水稻产量，对比结果见表2：
表2 土壤修复剂对水稻产量的影响
本发明提供的土壤修复剂可改良土壤，增加土壤肥力，进而增加农作物产量，由表2可知，采用本发明的土壤修复剂后，水稻产量大幅度增加，每亩有效穗和每穗实粒数也明显提高。