科创中国

背景技术：土壤污染是当今全球面临的严重环境问题之一。随着工业和农业的快速发展，土壤中的重金属污染和有机污染日益严重，对环境和人类健康构成巨大威胁。因此，开发一种环保型土壤修复剂，既能有效修复污染土壤，又能降低修复过程中的二次污染，具有重大意义。发明内容：本发明提供一种环保型土壤修复剂及其制作方法和应用成果。该环保型土壤修复剂主要由生物炭、表面活性剂、微生物菌剂、营养元素和去离子水组成。制作方法包括以下步骤：1.将生物炭与表面活性剂混合，充分搅拌；2.加入微生物菌剂和营养元素，继续搅拌；3.最后加入去离子水，搅拌均匀，得到环保型土壤修复剂。应用成果表现在以下几个方面：1.提高土壤质量：该土壤修复剂可有效降低土壤中的重金属含量，改善土壤结构，增加土壤肥力，提高土壤生态系统的生物多样性。2.高效修复：对各种不同类型的土壤污染都能表现出良好的修复效果，如重金属污染、有机污染等。3.环保安全：该土壤修复剂制作过程中不产生二次污染，对环境和人体健康无害。4.易于操作：该土壤修复剂使用简单，可直接喷洒在污染土壤上，无需特殊设备。

1.生物炭的使用：生物炭具有极高的比表面积和吸附能力，可以吸附土壤中的重金属离子和有机污染物，同时能够提供微生物生长的适宜环境，促进土壤微生物的繁殖。2.表面活性剂的添加：表面活性剂可以增强修复剂在污染土壤中的分散性和渗透性，有助于修复剂与污染物的充分接触和吸附。同时，表面活性剂还可以乳化土壤中的有机污染物，提高修复效率。3.微生物菌剂的应用：微生物菌剂的加入可以增加土壤中的有益微生物数量，强化微生物对污染物的分解和转化。这些微生物可以是具有特定降解功能的菌株，也可以是能够改善土壤微生态环境的复合菌群。4.营养元素的补充：添加营养元素可以为微生物提供营养来源，促进微生物的繁殖和活性。同时，这些营养元素也可以为植物提供养分，促进植物对污染物的吸收和转化。5.去离子水的参与：去离子水可以调节修复剂的粘度和渗透性，使其更好地适应在土壤中的扩散和渗透。此外，去离子水还可以作为微生物和植物的水分来源，维持土壤的湿度和植物的生长。

1. 有效修复污染土壤：该土壤修复剂利用生物炭的吸附能力和表面活性剂的渗透性，能够更好地与污染土壤接触，吸附和降解其中的重金属离子和有机污染物。

2. 改善土壤质量：该土壤修复剂中的生物炭能够提供微生物生长的适宜环境，促进微生物对污染物的分解和转化。同时，添加的营养元素也能够为植物提供养分，促进植物的生长和吸收污染物的能力。这些都有助于改善土壤质量，增加土壤肥力。

3. 降低修复成本：该土壤修复剂制作过程中使用的原料成本较低，而且制作方法简单易行，可以大规模生产。这有助于降低土壤修复的成本，使得本发明具有更广泛的应用前景。

4. 环保安全：该土壤修复剂制作过程中不产生二次污染，对环境和人体健康无害。同时，该土壤修复剂使用简单，可直接喷洒在污染土壤上，无需特殊设备。这使得本发明在环保和安全方面具有很大的优势。

5. 易于操作：该土壤修复剂使用简单，可直接喷洒在污染土壤上，无需特殊设备。这使得本发明在应用过程中更加方便快捷，易于推广实施。

综上所述，本发明提供的环保型土壤修复剂具有广阔的应用前景，对于解决当前严重的土壤污染问题具有重要的实际意义。它不仅可以有效修复污染土壤，改善土壤质量，而且成本低廉、环保安全、易于操作，具有很大的优势和潜力。因此，本发明的研究成果具有重要的理论和实践价值，可以为解决全球性的土壤污染问题提供有益的参考和借鉴。

中国科学院地理科学与资源研究所（以下简称“地理资源所”）于1999年9月经中国科学院批准，由中国科学院地理研究所（前身是1940年成立的中国地理研究所）和中国科学院自然资源综合考察委员会（1956年成立）整合而成。

地理资源所科研系统由7个实验室（包括1个国家重点实验室、4个院重点实验室、1个院工程实验室和1个所重点实验室）和3个台站组成，分别是资源与环境信息系统国家重点实验室、陆地表层格局与模拟院重点实验室、区域可持续发展分析与模拟院重点实验室、生态系统网络观测与模拟院重点实验室、陆地水循环及地表过程院重点实验室、院黄河三角洲现代农业工程实验室、资源利用与环境修复所重点实验室、禹城综合试验站、拉萨高原生态综合试验站、千烟洲生态试验站。

地理资源所共有在编职工651人,包括“两院”院士11人，发展中国家科学院院士4人，欧洲科学院院士1人，研究员及正高级专业技术人员190人，副研究员及副高级专业技术人员295人。现有在读研究生1077人（博士生732人、硕士生345人，其中外国留学生37人），在站博士后187人。

2022年，地理资源所新争取各类项目510项，其中主持的国家重点研发计划/科技基础资源调查专项项目11项、课题29项，新疆三次科考项目1项、课题9项；获批国家自然科学基金97项（面上39项，青年34项，外青3项，创新研究群体1项，杰青3项，优青4项，重大项目1项、课题1项，重点基金2项，联合基金重点支持项目3项，冻土专项项目（重点级）2项，组织间国际合作项目组织间国际合作项目（重点级）1项）；新增先导A类专项课题1项，院稳定支持基础研究领域青年团队计划项目1项。目前主持在研的重大项目包括：国家重点研发计划/科技基础资源调查专项项目28项，课题104项；第二次青藏高原综合科学考察研究任务2项、专题13项；第三次新疆综合科学考察研究项目3项、课题19项；基金重点项目18项，重大项目1项、课题9项，杰青6项，优青12项，创新群体2项，仪器研制项目1项；院先导专项项目8项，课题39项；院重点部署项目3项，院稳定支持基础研究领域青年团队计划项目1项。

修复土壤污染：该土壤修复剂可以有效地吸附和降解土壤中的重金属离子和有机污染物，提高土壤质量，抑制和修复土壤污染。

降低修复成本：该土壤修复剂制作过程中使用的原料成本较低，制作方法简单易行，可以大规模生产。这有助于降低土壤修复的成本，使得本发明具有更广泛的应用前景。

改善土壤生态环境：该土壤修复剂中的生物炭能够提供微生物生长的适宜环境，促进微生物对污染物的分解和转化。同时，添加的营养元素也能够为植物提供养分，促进植物的生长和吸收污染物的能力。这些都有助于改善土壤生态环境，增加土壤肥力，提高农作物产量和品质。

保护环境和人体健康：该土壤修复剂制作过程中不产生二次污染，对环境和人体健康无害。同时，该土壤修复剂使用简单，可直接喷洒在污染土壤上，无需特殊设备。这使得本发明在环保和人体健康方面具有很大的优势。

具有社会价值和经济价值：该土壤修复剂的应用可以有效地解决土壤污染问题，提高农作物的产量和品质，促进农业的发展。同时，该土壤修复剂的制作成本低廉，可以大规模生产，具有很大的经济价值和社会价值。

综上所述，一种环保型土壤修复剂及其制作方法、应用能产生多方面的效益，包括修复土壤污染、降低修复成本、改善土壤生态环境、保护环境和人体健康以及具有社会价值和经济价值等。因此，本发明的研究成果具有重要的理论和实践价值，可以为解决全球性的土壤污染问题提供有益的参考和借鉴。

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