本发明涉及农业技术领域，同时也涉及将废弃物进行利用的环保技术领域，具体来说，涉及一种利用工业生产的废弃物制备的土壤调理剂及其制备方法。
背景技术：
目前，化学农药对农业的可持续发展构成了威胁，化肥、农药普遍应用于农业生产，化肥、农药及除草剂等农业化学品的大量投入、灌溉面积的不断扩大、土壤机械作业强度的不断提高、作物耐肥品种的推陈出新及栽培技术的不断创新共同推动了全球农产品产量的快速增加。与此同时，化学农业也带来了环境污染等严重的生态问题，对农业的可持续发展构成了威胁。
另外一方面，随着核能科学技术的快速发展，大量同位素应用、放射性矿采冶、国防科研试验、放射性废物的处置，以及核武器试验基地的逐步对外开放等活动，导致环境放射性污染问题日益严重。其中，含有放射性核素的污染土壤的治理和修复日益受到关注。有关放射性污染土壤的治理和修复技术很多，包括工程、物理、化学、生物方法及其联用技术。传统的治理方法如采用含有表面活性剂的机械清洗法、离子交换树脂法、膜分离法与酸浸法等，存在着基建投资高、处理费用大、处理效果不理想并易造成二次污染等诸多问题。近年来研究重点逐渐转向生化处理技术，研究发现许多微生物吸附剂都能用于重金属及放射性废水的处理。但由于生物体自身受到诸多条件的限制，使其难以得到推广应用。
土壤调理剂能够调理土壤结构、改善土壤理化性状、丰富土壤营养、提高土壤保水保肥能力、提高土壤生物活性、维持土壤生态平衡。目前应用土壤调理剂种类包括有机类、无机化学类、生物类等。但是目前的土壤调理剂大多都是单一种类的组分，所以调理土壤的效果并不理想。
黄磷炉渣是磷化工业的工业副产品，尽管其具有很好的潜在水化活性，但由于其中残留的部分磷酸根离子使其早期水化速度慢，早期速度低，所以目前也未能得到很好的利用，长期堆放给环境造成污染。因此，探讨正确的黄磷炉渣利用途径对磷肥产业的发展具有促进作用，同时能够治理环境污染。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用黄磷炉渣制备的土壤调理剂及其制备方法，以解决现有土壤调理剂效果不理想而存在的技术问题。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种利用黄磷炉渣制备的土壤调理剂，以重量份计，由黄磷炉渣40~60份、秸秆20~30份、蒙脱石4~8份、水杨酸3~7份、钼酸铵1~3份、羊粪10~20份、鸡粪6~10份、硫酸钾8~12份、石灰水60~80份、硝酸铵7~15份、复合微生物菌剂1~2份制成。
优选地，由黄磷炉渣45~55份、秸秆22~28份、蒙脱石5~7份、水杨酸4~6份、钼酸铵1.5~2.5份、羊粪12~18份、鸡粪7~9份、石灰水65~75份、硫酸钾9~11份、硝酸铵9~13份、复合微生物菌剂1.2~1.8份制成。
更优选地，由黄磷炉渣50份、秸秆25份、蒙脱石6份、水杨酸5份、钼酸铵2份、羊粪15份、鸡粪8份、硫酸钾10份、硝酸铵11份、石灰水70份、复合微生物菌剂1.5份制成。
所述利用黄磷炉渣来制备的土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将黄磷炉渣经过400~600℃的温度煅烧2~3h，接着将黄磷炉渣陈化4~5天，接着将黄磷炉渣放到石灰水中，升温至90~100℃，搅拌反应20~30min后，过滤并将黄磷炉渣烘干，将黄磷炉渣研磨成粒径为100~200目的细粉，得黄磷炉渣粉，待用；将黄磷炉渣进行煅烧、陈化以及用石灰水进行处理，使得黄磷炉渣的内部结构性能得到较大程度的改善，除去黄磷炉渣中的可溶性杂质，并降低黄磷炉渣中的放射性元素含量；
（2）将秸秆粉碎，再将其烘干，接着将秸秆放到炭化炉中高温炭化处理，获得秸秆炭，待用；秸秆炭炭有着巨大的表面积和繁多的小孔结构，容易聚集吸收营养养分物，促进有益微生物的生长，从而有利于植物的生长；在土壤中较易形成大团聚体，增进土壤的养分离子的吸附和保持，秸秆炭的添加对土壤有机质起了激发作用，有利于土壤中原有的有机质的分解，进一步提高土壤的肥力，协调了土壤的供肥与保肥能力，保证了植物有充足的养分供应，秸秆炭还能对土壤中的放射性元素进行固定，减少放射性元素迁移，降低其潜在生态风险，缓解土壤放射性元素的污染；
（3）将蒙脱石研磨成细粉，得蒙脱石粉，待用；
（4）将黄磷炉渣粉、秸秆炭、蒙脱石粉、水杨酸、钼酸铵、羊粪、鸡粪、硫酸钾、硝酸铵以及复合微生物菌剂混合搅拌均匀，然后烘干，即得。
所述步骤（2）中，将秸秆粉碎为直径为1~3mm的碎末；然后将其在60~100℃的温度下烘干至水分含量为4~7%，接着将秸秆放到炭化炉内，将炭化炉升温至200~300℃保持4~5h；接着将炭化炉的温度升高到400~600℃保持10~14h；接着将温度升高至850~950℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持62~68h后，即得秸秆炭。
所述石灰水的浓度为30~50%。
所述蒙脱石粉的细度为100~200目。
所述步骤（4）中，将黄磷炉渣粉、秸秆炭、蒙脱石粉、水杨酸、钼酸铵、羊粪、鸡粪、硫酸钾、硝酸铵以及复合微生物菌剂的混合物在80~120℃的温度下烘干至水分含量为4~6%，即得。
所述复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂。
所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为（2~3）：（1~2）：（1~3）：（1~2）；
所述复合微生物菌剂中嗜碱芽孢杆菌（1.2~1.8）×108cfu/g、侧孢芽孢杆菌（0.8~1.6）×108cfu/g、短小芽孢杆菌（0.5~0.8）×108cfu/g、金色链霉菌（0.8~1.2）×108cfu/g。
本发明的有益效果在于：本发明制备的调理剂对退化的土壤具有显著的改良与修复功效，能增加土壤有机质含量，提高土壤有效活菌菌数，改良土壤团粒结构，调理土壤酸碱度，增加土壤缓冲能力和保水保肥能力，保持土壤生态平衡，固定土壤中的放射性元素，减少放射性元素迁移，降低其潜在生态风险，缓解土壤放射性元素的污染，具有广泛的市场应用前景。本发明通过将黄磷炉渣用来制备土壤调理剂，可以有效解决黄磷炉渣堆积带来的环境污染问题，且制备的土壤调理剂能取得较好的经济效益。
具体实施方式
为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。
实施例一
原料：
黄磷炉渣40kg、秸秆20kg、蒙脱石4kg、水杨酸3kg、钼酸铵1kg、羊粪10kg、鸡粪6kg、硫酸钾8kg、石灰水60kg、硝酸铵7kg、复合微生物菌剂1kg。
制备方法：
（1）将黄磷炉渣经过400℃的温度煅烧2h，接着将黄磷炉渣陈化4天，接着将黄磷炉渣放到石灰水中，升温至90℃，搅拌反应20min后，过滤并将黄磷炉渣烘干，将黄磷炉渣研磨成粒径为100目的细粉，得黄磷炉渣粉，待用；
（2）将秸秆粉碎为直径为1mm的碎末；然后将其在60℃的温度下烘干至水分含量为4%，接着将秸秆放到炭化炉内，将炭化炉升温至200℃保持4h；接着将炭化炉的温度升高到400℃保持10h；接着将温度升高至850℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持62h后，即得秸秆炭，待用；
（3）将蒙脱石研磨成细粉，得蒙脱石粉，待用；
（4）将黄磷炉渣粉、秸秆炭、蒙脱石粉、水杨酸、钼酸铵、羊粪、鸡粪、硫酸钾、硝酸铵以及复合微生物菌剂的混合物在80℃的温度下烘干至水分含量为4%，即得。
所述石灰水的浓度为30%。
所述蒙脱石粉的细度为100目。
所述复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂。
所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为2：1：1：1；
所述复合微生物菌剂中嗜碱芽孢杆菌1.2×108cfu/g、侧孢芽孢杆菌0.8×108cfu/g、短小芽孢杆菌0.5×108cfu/g、金色链霉菌0.8×108cfu/g。
将本实施例制得的土壤调理剂与常规土壤调理剂分别施用在油菜田进行试验，在肥料用量相等条件下，本实施例制得的土壤调理剂比常规土壤调理剂每亩增产油菜33.5公斤。
碘131单质污染浓度为2.37mg/g的土壤，其有机质含量为4.2％，粘粒含量为39.5％，ph值为4.5。在烧杯中加入100g污染土壤，然后投加土壤重量5.5％本实施例制得的土壤调理剂并混合均匀；同时以100g污染土壤添加5.5％无污染土壤作为对照。向土壤中加入1l纯水进行浸泡，每10h进行一次搅拌，使水土得到充分接触。处理2天后，分别测定土壤固相中碘残留量和液相中碘含量，结果显示，处理后添加本实施例制得的土壤调理剂的土壤中碘残留量较无添加对照提高60.9％。
实施例二
原料：
黄磷炉渣60kg、秸秆30kg、蒙脱石8kg、水杨酸7kg、钼酸铵3kg、羊粪20kg、鸡粪10kg、硫酸钾12kg、石灰水80kg、硝酸铵15kg、复合微生物菌剂2kg。
制备方法：
（1）将黄磷炉渣经过600℃的温度煅烧3h，接着将黄磷炉渣陈化5天，接着将黄磷炉渣放到石灰水中，升温至100℃，搅拌反应30min后，过滤并将黄磷炉渣烘干，将黄磷炉渣研磨成粒径为200目的细粉，得黄磷炉渣粉，待用；
（2）将秸秆粉碎为直径为3mm的碎末；然后将其在100℃的温度下烘干至水分含量为7%，接着将秸秆放到炭化炉内，将炭化炉升温至300℃保持5h；接着将炭化炉的温度升高到600℃保持14h；接着将温度升高至950℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持68h后，即得秸秆炭，待用；
（3）将蒙脱石研磨成细粉，得蒙脱石粉，待用；
（4）将黄磷炉渣粉、秸秆炭、蒙脱石粉、水杨酸、钼酸铵、羊粪、鸡粪、硫酸钾、硝酸铵以及复合微生物菌剂的混合物在120℃的温度下烘干至水分含量为6%，即得。
所述石灰水的浓度为50%。
所述蒙脱石粉的细度为200目。
所述复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂。
所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为3：2：3：2；
所述复合微生物菌剂中嗜碱芽孢杆菌1.8×108cfu/g、侧孢芽孢杆菌1.6×108cfu/g、短小芽孢杆菌0.8×108cfu/g、金色链霉菌1.2×108cfu/g。
将本实施例制得的土壤调理剂与常规土壤调理剂分别施用在玉米田进行试验，在肥料用量相等条件下，本实施例制得的土壤调理剂比常规土壤调理剂每亩增产玉米94.3公斤。
碘131单质污染浓度为2.73mg/g的土壤，其有机质含量为4.1％，粘粒含量为33.4％，ph值为5.5。在烧杯中加入100g污染土壤，然后投加土壤重量5.0％本实施例制得的土壤调理剂并混合均匀；同时以100g污染土壤添加5.0％无污染土壤作为对照。加入1l水进行浸泡，每10h进行一次搅拌，使水土得到充分接触。处理2天后，分别测定土壤固相中碘残留量和液相中碘含量，结果显示，处理后添加本实施例制得的土壤调理剂的土壤中碘残留量较无添加对照提高68.0％，有着显著的提高。
实施例三
原料：
黄磷炉渣50kg、秸秆25kg、蒙脱石6kg、水杨酸5kg、钼酸铵2kg、羊粪15kg、鸡粪8kg、硫酸钾10kg、硝酸铵11kg、石灰水70kg、复合微生物菌剂1.5kg。
制备方法：
（1）将黄磷炉渣经过500℃的温度煅烧2.5h，接着将黄磷炉渣陈化5天，接着将黄磷炉渣放到石灰水中，升温至95℃，搅拌反应25min后，过滤并将黄磷炉渣烘干，将黄磷炉渣研磨成粒径为160目的细粉，得黄磷炉渣粉，待用；
（2）将秸秆粉碎为直径为2mm的碎末；然后将其在80℃的温度下烘干至水分含量为6%，接着将秸秆放到炭化炉内，将炭化炉升温至250℃保持4.5h；接着将炭化炉的温度升高到500℃保持12h；接着将温度升高至900℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持65h后，即得秸秆炭，待用；
（3）将蒙脱石研磨成细粉，得蒙脱石粉，待用；
（4）将黄磷炉渣粉、秸秆炭、蒙脱石粉、水杨酸、钼酸铵、羊粪、鸡粪、硫酸钾、硝酸铵以及复合微生物菌剂的混合物在100℃的温度下烘干至水分含量为5%，即得。
所述石灰水的浓度为40%。
所述蒙脱石粉的细度为160目。
所述复合微生物菌剂为嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌所组成的复合菌剂。
所述的嗜碱芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、金色链霉菌的重量比为3：1.5：2：1.4；
所述复合微生物菌剂中嗜碱芽孢杆菌1.5×108cfu/g、侧孢芽孢杆菌0.9×108cfu/g、短小芽孢杆菌0.6×108cfu/g、金色链霉菌1.1×108cfu/g。
将本实施例制得的土壤调理剂与常规土壤调理剂分别施用在土豆田进行试验，在肥料用量相等条件下，本实施例制得的土壤调理剂比常规土壤调理剂每亩增产108.1公斤。
以铯137离子污染浓度为1.27mg/g的土壤，其有机质含量为3.4％，粘粒含量为30.6％。在烧杯中加入100g污染土壤，然后撒施投加土壤重量5.0％本实施例制得的土壤调理剂并混合均匀；同时以100g污染土壤添加5.0％无污染土壤作为对照。向土壤中加入1l纯水进行浸泡，每10h进行一次搅拌，使水土得到充分接触。处理2天后，分别测定土壤固相中铯残留量和液相中铯含量，结果显示，处理后添加本实施例制得的土壤调理剂的土壤中铯离子残留量较无添加对照提高694.8％。