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1.本高新技术属于重金属污染土壤修复技术领域，具体为一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束。
背景技术：
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2.全世界工业化程度近百年来得到非常大的提升，人们对各种含重金属的高科技产品(例如芯片、电池、集成电路板等)的依赖程度不断加深，人们在享受科技进步和高度工业化带来的便捷、舒适和价廉的同时，重金属废弃物所引起一系列环境污染问题也正日益严重，特别是镉、铅等重金属污染农业土壤并严重伤害人体健康的恶性事件已引起人类社会的高度关注和警惕。目前，各国也正加大资金投入，并积极组织科研人员研发各种防治和修复重金属污染的土壤技术。
3.秸秆是一种重要的可再生农作物废弃物，具有产量大、可降解、价格低廉等特点，已证实秸秆对水体和土壤中的重金属具有一定的吸附作用，因此人们也将秸秆埋于农业土壤下面，来尝试解决土壤的重金属污染问题。但秸秆是可降解的生物质，若不将已吸附了重金属离子的秸秆及时从受污染的土壤中取出，则秸秆降解后，其所吸附的重金属会重新释放到土壤环境中，造成土壤的二次污染。另外秸秆自身的孔隙率和比表面积小，其对重金属离子的吸附容量不大，因此秸秆也常被加工成秸秆生物质碳用于对重金属的吸附，这种生物质碳具有比表面积大的特点，对重金属的吸附能力较强，文献1(徐楠楠等，玉米秸秆生物炭对cd
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的吸附特性及影响因素.农业环境科学学报，2014，33(5):958-964.)介绍了以秸秆制成生物质碳，这种生物质碳比原秸秆具有较大的孔隙率，将生物质碳施入土壤，可原位吸附土壤重金属离子，降低土壤中重金属离子的迁移性和有效性，从而降低植物体内重金属含量。然而由秸秆加工出的生物质碳是一个个的小颗粒，若将这种生物质碳小颗粒直接埋于土壤中，尽管其可吸附土壤中的重金属但很难再将生物质碳小颗粒从土壤中取出回收。这造成了随着生物质碳颗粒在土壤中埋藏的时间延长，这些不能回收的生物质碳颗粒会崩解成细碎的粉末，然后这些粉末会被土壤中蚯蚓等生物吞噬，消化和排泄，在这一过程中生物质碳所吸附的重金属离子又被排泄到土壤中，形成新的污染。由于土壤中的生物能移动，因此其吞噬的含重金属的生物质碳颗粒后可携带重金属四处活动，这又造成重金属污染土壤面积进一步扩大。再者，生物质碳的孔隙率尽管较大，但是土壤中的微生物和细小的颗粒杂质也很容易进入到生物质碳的孔隙中，从而堵塞生物质碳的孔隙，造成生物质碳对重金属离子的吸附能力严重下降。
技术实现要素：
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4.本高新技术的目的在于提供一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束，以解决上述背景技术中提出的问题，该秸秆纤维束具有一定的柔性，可以各种形状盘旋在土壤里，达到对土壤重金属离子的多种吸附效果，同时该秸秆纤维束吸附重金属离子后容易从土壤中取出，吸附的重金属不会再次释放到土壤中，该秸秆纤维束能过滤掉土壤中杂质对生物质
碳孔隙的堵塞，维持生物质碳对重金属离子的长期高效的吸附作用。
5.为实现上述目的，本高新技术提供如下技术方案：一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束,包括一个圆筒状土工布重金属吸附包装袋(1)，其特征在于，土工布重金属吸附包装袋内装载的是秸秆生物质碳颗粒(11)，秸秆生物质碳颗粒的表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。
6.所述的土工布重金属吸附包装袋(1)的长度为1～30m。
7.所述的秸秆生物质碳颗粒(11)的大小为300～50目。
8.所述的含木质素粘合剂的过滤层(12)的厚度为0.2～1.0cm。
9.所述的麻花状秸秆纤维束(2)的直径1.0～3.0cm。
10.与现有技术相比，本高新技术的有益效果是：该一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束包括土工布重金属吸附包装袋(1)，土工布又称土工织物，它是由涤纶等塑料纤维通过针刺或编织工艺制成的透水性土工合成材料，土工布在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀，也能抗微生物的腐蚀。土工布的各纤维间有空隙，故有良好的渗水性能，能一定程度上过滤掉土壤中的泥沙、小石子等小颗粒杂质。本高新技术的土工布重金属吸附包装袋能将土壤中微生物、苔藓和绿藻等杂质阻隔在土工布包装袋外，一定程度上防止这些杂质堵塞土工布重金属吸附包装袋所盛装的秸秆生物质碳颗粒的孔隙。
11.该一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束中，土工布重金属吸附包装袋中盛装的是秸秆生物质碳颗粒(11)，秸秆生物质碳是秸秆在缺氧或无氧条件下热裂解得到的一类含碳的、稳定的、高度芳香化的固态物质。秸秆生物质碳具有较大的孔隙度和比表面积，有高度芳香化结构，含有羧基、酚羟基、羰基、酸酐等基团，这些结构特性使秸秆生物质碳具备了良好的重金属离子吸附特性。秸秆生物质碳作为一类新型环境功能材料已引起广泛关注，在农业土壤改良、农作物增产以及污染土壤修复等方面有着巨大的应用潜力。
12.该一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束中，秸秆生物质碳颗粒表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，木质素粘合剂是以木质素为原料制备的粘合剂，木质素是许多酚羟基结构通过化学键连接的大分子化合物，木质素苯环羟基的邻位和对位上尚有可参与反应的活性空位,可以进一步于其它化合物交联，较常见的木质素粘合剂是木质素-酚醛树脂胶。木质素粘合剂可利用自身的粘性包裹在秸秆生物质碳颗粒的表面，风干后形成一层膜，膜内木质素致密的三维高分子网络能过滤掉微生物和小颗粒杂质，阻挡杂质进入秸秆生物质碳颗粒的孔隙，最大限度发挥秸秆生物质碳颗粒对土壤重金属离子的吸附作用。
13.该一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束中，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。这种麻花状秸秆纤维束由多根秸秆纤维丝通过秸秆编绳机拧成，将秸秆纤维丝拧成麻花状可以将长短不一且平行排列的秸秆纤维丝以相互纠缠的方式拧结在一起，麻花状秸秆纤维束中的秸秆纤维丝不易松散，不易从麻花状的秸秆纤维束中脱落下来。麻花状秸秆纤维束有较好的机械强度，不易破损和断裂，其缠绕在土工布重金属吸附包装袋外表面，可弥补土工布重金属吸附包装袋的机械强度。因为土壤里有较多的石块、树枝等尖锐物，很容易将土工布袋扎破或划破，导致土工布袋里盛装的秸秆生物质碳颗粒四处散落，难以回收。而麻花状秸秆纤维束紧密缠绕在土工布重金属吸附包装袋表面，借助麻花状秸秆纤维束的耐磨性，能有效防止本高新技术一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束在埋于地下和拖拽出土壤过程中土工布袋被土壤中的杂物划破。另外，秆
纤维束紧密缠绕在土工布重金属吸附包装袋表面，也起到过滤掉土壤中的泥沙、小石子等小颗粒杂质的作用。
14.本高新技术一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束在农田使用中具有好的耐久性、可回收性和可重复利用性。本高新技术呈长绳状，具有能弯曲、盘旋的特点，执住其一端并通过牵拉和拖拽容易将该一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束盘旋和取出于土壤中；本高新技术一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束可在农作物的根部附近做盘旋状，包裹在农作物根部的四周，有助于减少农作物对重金属离子的吸收。
附图说明
15.附图用来提供对本高新技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，附图与本高新技术的实施例一起用于解释本高新技术，并不构成对本高新技术的限制。
16.在附图中：
17.图1是一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束的整体结构示意图。
18.图2是一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束的剖面结构示意图。
19.图3是秸秆生物质碳颗粒的结构示意图。
20.图中标号：土工布重金属吸附包装袋(1)，秸秆生物质碳颗粒(11)，含木质素粘合剂的过滤层(12)，麻花状秸秆纤维束(2)。
具体实施方式
21.下面将结合本高新技术实施例中的附图，对本高新技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本高新技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本高新技术保护的范围。
22.实施例1
23.参照附图，一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束,包括一个圆筒状土工布重金属吸附包装袋(1)，其特征在于，土工布重金属吸附包装袋内装载的是秸秆生物质碳颗粒(11)，秸秆生物质碳颗粒的表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。所述的土工布重金属吸附包装袋(1)的长度为1m。所述的秸秆生物质碳颗粒(11)的大小为300目。所述的含木质素粘合剂的过滤层(12)的厚度为0.2cm。所述的麻花状秸秆纤维束的直径1.0cm。
24.实施例2
25.参照附图，一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束,包括一个圆筒状土工布重金属吸附包装袋(1)，其特征在于，土工布重金属吸附包装袋内装载的是秸秆生物质碳颗粒(11)，秸秆生物质碳颗粒的表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。所述的土工布重金属吸附包装袋(1)的长度为10m。所述的秸秆生物质碳颗粒(11)的大小为210目。所述的含木质素粘合剂的过滤层(12)的厚度为0.5cm。所述的麻花状秸秆纤维束的直径1.7cm。
26.实施例3
27.参照附图，一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束,包括一个圆筒状土工布重金属吸附包装袋(1)，其特征在于，土工布重金属吸附包装袋内装载的是秸秆生物质碳颗粒
(11)，秸秆生物质碳颗粒的表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。所述的土工布重金属吸附包装袋(1)的长度为20m。所述的秸秆生物质碳颗粒(11)的大小为130目。所述的含木质素粘合剂的过滤层(12)的厚度为0.8cm。所述的麻花状秸秆纤维束的直径2.4cm。
28.实施例4
29.参照附图，一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束,包括一个圆筒状土工布重金属吸附包装袋(1)，其特征在于，土工布重金属吸附包装袋内装载的是秸秆生物质碳颗粒(11)，秸秆生物质碳颗粒的表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。所述的土工布重金属吸附包装袋(1)的长度为30m。所述的秸秆生物质碳颗粒(11)的大小为50目。所述的含木质素粘合剂的过滤层(12)的厚度为1.0cm。所述的麻花状秸秆纤维束的直径3.0cm。
30.对于本领域技术人员而言，显然本高新技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本高新技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本高新技术。因此,无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本高新技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本高新技术内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
技术特征：
1.一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束,包括一个圆筒状土工布重金属吸附包装袋(1)，其特征在于，土工布重金属吸附包装袋内装载的是秸秆生物质碳颗粒(11)，秸秆生物质碳颗粒的表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。2.根据权利要求1所述的一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束，其特征在于，所述的土工布重金属吸附包装袋(1)的长度为1～30m。3.根据权利要求1所述的一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束，其特征在于，所述的秸秆生物质碳颗粒(11)的大小为300～50目。4.根据权利要求1所述的一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束，其特征在于，所述的含木质素粘合剂的过滤层(12)的厚度为0.2～1.0cm。5.根据权利要求1所述的一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束，其特征在于，所述的麻花状秸秆纤维束(2)的直径1.0～3.0cm。
技术总结
本高新技术涉及一种能吸附土壤重金属离子的秸秆纤维束,包括一个圆筒状土工布重金属吸附包装袋(1)，土工布重金属吸附包装袋内装载的是秸秆生物质碳颗粒(11)，秸秆生物质碳颗粒的表面有一层含木质素粘合剂的过滤层(12)，土工布重金属吸附包装袋外表面由麻花状秸秆纤维束(2)紧密缠绕。该秸秆纤维束可以各种形状盘旋在土壤里，达到对土壤重金属离子的多种吸附效果，同时该秸秆纤维束吸附重金属后容易从土壤中取出，吸附的重金属不会再次释放到土壤中。壤中。壤中。
技术开发人、权利持有人：李文卓 赵楠 耿浩浩 顾海丰
