[0001] 本发明涉及土壤改良技术领域，具体而言，涉及一种土壤调理剂组合物、土壤调理剂及其制备方法。

[0002] 土壤对于任何一个国家而言是十分重要的资源，其直接威胁到国家的粮食安全。我国大部分露天矿处于干旱—半干旱区生态脆弱区，该地区位于半干旱生态过渡带，降水稀少，蒸发强烈，水土流失严重，进一步加大了矿区的土地破坏，生态恢复难度加大。其中尾矿堆放及排土场形成土地压占，破坏土壤结构、地面植被和景观都给矿山的生态修复带来了极大的难度。因此，露天煤矿区土地复垦与生态重建显得尤为重要。

[0003] 土壤重构主要是对矿区被破坏的土地进行土壤恢复或重建，利用工程措施辅以物理、化学、生物及生态措施，恢复和改善重构后土壤的生产力，改善区域土壤的环境质量。土壤重构主要是通过协调露天矿的矿山生产各个流程之间的关系，结合土壤重构和矿山生产，实现矿区“采—排—复”一体化作业。土壤重构方法丰富且重构过程复杂，目前主要集中在排弃过程中添加调理物质、排弃过程中或者排弃后使用微生物改良法，排弃过程中或排弃后去除有害物质，进而改善土壤的理化性质，以达到土壤理化重构的目的。

[0004] 蓝藻富含必需氨基酸、不饱和脂肪酸、多糖、矿物质、维生素和一些独特的生物活性物质；此外，蓝藻含有的藻蓝蛋白由于其具有强烈的荧光性，可作为生物体内的荧光示踪物质用于临床医学诊断，同时还是一种理想的无毒副作用的光敏剂；蓝藻产生的细胞外被多糖具有一定的生物活性，是一种引人注目的新型高产多糖资源，可开发成具有减肥、降三高作用的产品。但是由于蓝藻细胞内含有大量毒素，使得蓝藻的回收利用主要集中在有机肥料当中，但是大多数都被废弃。同时由于蓝藻的产量极高，对其合理的处理方式并不能使得水体受到蓝藻的危害降低。

[0005] 煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是采矿过程中不可避免的副产品，也是排放量最大的工业固体废物之一。煤矸石堆积所造成的环境污染也十分严重，在风力侵蚀下产生的粉尘颗粒会造成局部大气污染，煤矸石在自然降水的淋溶作用下使地下水发生酸化和重金属超标的现象，还会造成土壤中微生物环境的失衡。煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。

[0006] 因此，为缓解煤矸石的堆积产生的土地消耗、重金属污染、对人类健康生活的影响及减轻企业负担。通过对煤矸石进行合理的改性，用于土壤改良中，不仅能够改善土壤的理化性质，而且还实现了煤矸石的资源化利用。

[0021] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0022] 如本申请背景技术所分析的，现有技术中存在煤矸石和蓝藻资源浪费和破坏环境、土壤重构过程复杂导致难以改良土壤理化性质等问题，为了解决以上问题，本申请提供了一种土壤调理剂组合物、土壤调理剂及其制备方法。

[0023] 在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种土壤调理剂组合物，按照重量份数计，该土壤调理剂包括：10～20份的改性煤矸石、20～30份的蓝藻粉、20～30份的砂土、10～20份的膨润土以及5～10份的粘合剂。

[0024] 本申请的土壤调理剂组合物以煤矸石和蓝藻为原料，不仅实现了煤矸石和蓝藻的资源化利用，还能够改善土壤的理化性质。改性煤矸石含有多孔结构，其表面还含有多种活性基团，改性煤矸石特有的理化特性使其在用于土壤修复中不仅能够吸附环境中的粉尘颗粒，还能保持土壤的水分；蓝藻富含必需氨基酸、不饱和脂肪酸、多糖、矿物质、维生素和一些独特的生物活性物质，蓝藻中所含的生物活性物质用于土壤改良中不仅能够提高土壤中营养机质的含量，还有利于农作物或植物的生长。本发明通过改性煤矸石和蓝藻粉的联合使用，能够协同增效，从而提高对土壤的改良效果，进而提高土壤品质。此外，本申请通过对煤矸石和蓝藻的合理化处理，不仅降低了煤矸石中重金属的含量和蓝藻中所含毒素的含量，还降低了煤矸石和蓝藻对环境的危害。

[0025] 在本申请的一种实施例中，改性煤矸石的制备方法包括：步骤S11，将煤矸石依次进行第一洗涤处理和煅烧处理，得到煅烧后煤矸石；步骤S12，将煅烧后煤矸石在螯合剂中进行浸泡处理后，依次进行第二洗涤处理、烘干处理和粉碎处理，得到煤矸石粉；以及步骤S13，将煤矸石粉在改性羧甲基纤维素或其盐溶液中进行超声分散后，依次进行过滤和冷冻干燥，得到改性煤矸石；其中，步骤S12中，螯合剂以螯合剂水溶液的形式添加，优选螯合剂水溶液的质量浓度为0.1～0.5wt％，和/或螯合剂选自甘氨酸‑N,N‑二乙酸、甲基甘氨酸‑N,N‑二乙酸、谷氨酸‑N,N‑二乙酸、天冬氨酸‑N,N‑二乙酸和高丝氨酸‑N,N‑二乙酸中的任意一种或多种，和/或浸泡处理的时间为1～2h。

[0026] 通过将煤矸石洗净后进行高温煅烧处理，能够获得具有多孔结构的煤矸石；将煅烧后煤矸石置于上述种类的螯合剂中浸泡，有助于螯合剂与煤矸石中的重金属离子发生螯合作用，从而有助于降低煤矸石中重金属含量；最后，经过改性羧甲基纤维素包覆后的煤矸石不仅含有多孔结构，其表面还含有多种活性基团，从而有助于改性煤矸石吸附环境中的粉尘颗粒和保持土壤中的水分。

[0027] 在本申请的一种实施例中，上述步骤S13中，将煤矸石粉进行超声分散后，进行冷却并静置，静置的时间为30～60min；和/或改性羧甲基纤维素或其盐溶液由羧甲基纤维素或其盐的水溶液与乙醛酸进行反应得到，和/或羧甲基纤维素或其盐的水溶液的质量浓度为10～30wt％，和/或反应的温度为50～100℃，和/或反应的温度为10～50min；和/或乙醛酸和羧甲基纤维素或其盐的质量比为0.01～0.03：1。

[0028] 通过上述改性羧甲基纤维素或其盐溶液的制备以及控制静置时间，有助于提高改性羧甲基纤维素对煤矸石的包覆作用，从而有助于煤矸石的表面获得多种活性基团。

[0029] 在本申请的一种实施例中，上述步骤S11中，煅烧处理的温度为200～500℃，和/或煅烧处理的时间为1～3h。

[0030] 控制煅烧处理的温度和时间在上述范围，有助于使煤矸石获得更多的多孔结构。

[0031] 在本申请的一种实施例中，蓝藻粉的制备方法包括：步骤S21，将蓝藻浆液进行初步脱水，得到蓝藻浆泥；步骤S22，将蓝藻浆泥和氢氧化钙进行第一混合，得到第一蓝藻混合物；步骤S23，将第一蓝藻混合物、聚合物和碳酸钙进行第二混合，得到第二蓝藻混合物；以及步骤S24，将第二蓝藻混合物依次进行热处理、烘干和粉碎，得到蓝藻粉。

[0032] 通过上述制备方法得到蓝藻粉，不仅有助于降低蓝藻中毒素的含量，还有助于蓝藻的合理利用。处理后的蓝藻中所含的生物活性物质不仅有助于提高土壤中营养机质的含量，还有利于促进农作物或植物生长。

[0033] 在本申请的一种实施例中，上述步骤S22中，氢氧化钙和蓝藻浆泥的质量比为0.5～1：1，和/或第一混合的温度为40～60℃，和/或第一混合的时间为1～3h；和/或上述步骤S23中，聚合物为聚羟基乙酸和/或聚硅氧烷；和/或聚合物和蓝藻浆泥的质量比为0.3～0.5：1，和/或碳酸钙和蓝藻浆泥的质量比为0.1～0.5：1，和/或上述步骤S24中，热处理的温度为100～200℃，和/或热处理的时间为20～40min。

[0034] 在上述步骤S22中，控制氢氧化钙和蓝藻浆泥的质量比、第一混合的温度和时间在上述范围，有助于氢氧化钙和蓝藻浆泥混合反应，从而降低蓝藻中毒素的含量；在上述步骤S23中，控制聚合物的种类、聚合物和蓝藻浆泥的质量比、碳酸钙和蓝藻浆泥的质量比在上述范围，有助于第一蓝藻混合物、聚合物和碳酸钙混合反应，从而降低蓝藻中毒素的含量；在上述步骤S24中，控制热处理的温度和时间在上述范围，有助于第二蓝藻混合物的充分反应。

[0035] 在本申请的一种实施例中，改性煤矸石和蓝藻粉的质量比为0.3～0.6：1；和/或粘合剂选自淀粉、糊精、明胶和琼脂中的任意一种或多种。

[0036] 控制改性煤矸石和蓝藻粉的质量比在上述范围，有助于提高改性煤矸石和蓝藻粉的协同的作用，从而进一步增强对土壤的改良效果。控制粘合剂在上述范围，有助于吸附并桥接土壤颗粒，从而提高土壤的结构稳定性和土壤中的水分保持率。

[0037] 在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种土壤调理剂，由土壤调理剂组合物混合后得到，该土壤调理剂组合物为上述的土壤调理剂组合物。

[0038] 土壤调理剂通过改性煤矸石和蓝藻粉的联合使用，能够协同增效，从而提高对土壤的改良效果，进而提高土壤品质。

[0039] 在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种上述土壤调理剂的制备方法，该制备方法包括：将包括改性煤矸石、砂土、膨润土和水的原料进行第一搅拌，得到第一混合物；将包括第一混合物、蓝藻粉和粘合剂的原料进行第二搅拌，得到第二混合物；以及将第二混合物进行挤出造粒，得到土壤调理剂。

[0040] 本申请通过对煤矸石进行改性，能够使包覆后的煤矸石不仅含有多孔结构，其表面还含有多种活性基团，还能够用于土壤修复中吸附环境中的粉尘颗粒以及保持土壤水分；通过对蓝藻进行处理不仅降低了蓝藻中毒素的含量，还实现了对蓝藻的合理利用，蓝藻中所含的生物活性物质不仅能够用于土壤改良中提高土壤营养机质含量，还有利于农作物或植物生长。本发明通过改性煤矸石和蓝藻粉的联合使用，能够协同增效，从而提高对土壤的改良效果，进而提高土壤品质。

[0041] 在本申请的一种实施例中，第一搅拌的温度为20～30℃，和/或第二搅拌的温度为40～60℃，和/或第二搅拌的时间为20～40min。

[0042] 控制第一搅拌和第二搅拌的温度和时间在上述范围，有助于改性煤矸石、砂土和膨润土混合均匀，得到第一混合物，以及有助于蓝藻粉和粘合剂与第一混合物均匀混合，从而提升土壤调理剂的改良效果。

[0043] 以下将结合实施例，进一步说明本申请的有益效果。

[0044] 实施例1

[0045] 煤矸石改性：将煤矸石经去离子水进行第一洗涤处理后置于350℃下煅烧处理2h，待反应结束后冷却至室温，置于浓度为0.3wt％甘氨酸‑N,N‑二乙酸的水溶液中浸泡处理1.5h，随后取出，依次经洗涤、烘干、粉碎，得到煤矸石粉。在浓度为20wt％的羧甲基纤维素的水溶液中加入乙醛酸(加入量为羧甲基纤维素质量的0.02倍)于75℃下反应30min得到改性羧甲基纤维素。将所得煤矸石粉超声分散于40℃改性羧甲基纤维素溶液中，超声结束后冷却至室温并静置45min，随后过滤，将固体产物经冷冻干燥后得到改性煤矸石。

[0046] 蓝藻粉制备：将打捞上来的蓝藻经机械剪切处理后得到蓝藻浆液。将蓝藻浆液经初步脱水，获得水含量低于50％的蓝藻浆泥。将所得蓝藻浆泥中加入氢氧化钙(按照与蓝藻浆泥质量比0.75：1的量加入)在50℃下进行第一混合2h，得到第一蓝藻混合物，将第一蓝藻混合物、聚羟基乙酸(按照与蓝藻浆泥质量比0.4：1的量加入)和碳酸钙(按照与蓝藻浆泥质量比0.3：1的量加入)进行第二混合，得到第二蓝藻混合物，将第二蓝藻混合物在150℃下热处理30min，最后烘干、粉碎得到蓝藻粉。

[0047] 土壤调理剂制备：将改性煤矸石15份、砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，在室温进行第一搅拌至均匀，得到第一混合物；向第一混合物依次加入蓝藻粉25份和明胶7.5份在50℃下进行第二搅拌30min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为3mm的土壤调理剂。

[0048] 实施例2

[0049] 煤矸石改性：将煤矸石经去离子水进行第一洗涤处理后置于200℃下煅烧处理3h，待反应结束后冷却至室温，置于浓度为0.1wt％谷氨酸‑N,N‑二乙酸的水溶液中浸泡处理2h，随后取出，依次经洗涤、烘干、粉碎，得到煤矸石粉。在浓度为30wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液中加入乙醛酸(加入量为羧甲基纤维素钠质量的0.03倍)于100℃下反应10min得到改性羧甲基纤维素钠。将所得煤矸石粉超声分散于50℃改性羧甲基纤维素钠溶液中，超声结束后冷却至室温并静置30min，随后过滤，将固体产物经冷冻干燥后得到改性煤矸石。

[0050] 蓝藻粉制备：将打捞上来的蓝藻经机械剪切处理后得到蓝藻浆液。将蓝藻浆液经初步脱水，获得水含量低于50％的蓝藻浆泥。将所得蓝藻浆泥中加入氢氧化钙(按照与蓝藻浆泥质量比0.5：1的量加入)在60℃下进行第一混合1h，得到第一蓝藻混合物；将所述第一蓝藻混合物、聚硅氧烷(按照与蓝藻浆泥质量比0.5：1的量加入)和碳酸钙(按照与蓝藻浆泥质量比0.5：1的量加入)进行第二混合，得到第二蓝藻混合物；将第二蓝藻混合物在100℃下热处理40min，最后烘干、粉碎得到蓝藻粉。

[0051] 土壤调理剂制备：将改性煤矸石10份、砂土30份以及膨润土10份混合后加入水20份，在常温进行第一搅拌至均匀，得到第一混合物；向第一混合物中依次加入蓝藻粉20份和淀粉5份在60℃下进行第二搅拌20min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为1mm的土壤调理剂。

[0052] 实施例3

[0053] 煤矸石改性：将煤矸石经去离子水进行第一洗涤处理后置于500℃下处理1h，待反应结束后冷却至室温，置于浓度为0.5wt％高丝氨酸‑N,N‑二乙酸的水溶液中浸泡处理1h，随后取出，依次经洗涤、烘干、粉碎，得到煤矸石粉。在浓度为10wt％的羧甲基纤维素钾的水溶液中加入乙醛酸(加入量为羧甲基纤维素钾质量的0.01倍)于50℃下反应50min得到改性羧甲基纤维素钾。将所得煤矸石粉超声分散于30℃改性羧甲基纤维素钾溶液中，超声结束后冷却至室温并静置60min，随后过滤，将固体产物经冷冻干燥后得到改性煤矸石。

[0054] 蓝藻粉制备：将打捞上来的蓝藻经机械剪切处理后得到蓝藻浆液。将蓝藻浆液经初步脱水，获得水含量低于50％的蓝藻浆泥。将所得蓝藻浆泥中加入氢氧化钙(按照与蓝藻浆泥质量比1：1的量加入)在40℃下进行第一混合3h，得到第一蓝藻混合物，将第一蓝藻混合物、加入聚羟基乙酸(按照与蓝藻浆泥质量比0.3：1的量加入)和碳酸钙(按照与蓝藻浆泥质量比0.1：1的量加入)进行第二混合，得到第二蓝藻混合物，将第二蓝藻混合物在200℃下热处理20min，最后烘干、粉碎得到蓝藻粉。

[0055] 土壤调理剂制备：将改性煤矸石20份、砂土20份以及膨润土20份混合后加入水40份，在室温进行第一搅拌至均匀，得到第一混合物；向第一混合物依次加入蓝藻粉30份和糊精10份在40℃下进行第二搅拌40min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为5mm的土壤调理剂。

[0056] 实施例4

[0057] 煤矸石改性：将煤矸石经去离子水进行第一洗涤处理后置于300℃下煅烧处理2h，待反应结束后冷却至室温，置于浓度为0.5wt％天冬氨酸‑N,N‑二乙酸的水溶液中浸泡处理1h，随后取出，依次经洗涤、烘干、粉碎，得到煤矸石粉。在浓度为10wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液中加入乙醛酸(加入量为羧甲基纤维素钠质量的0.02倍)于50℃下反应50min得到改性羧甲基纤维素钠。将所得煤矸石粉超声分散于30℃改性羧甲基纤维素钠溶液中，超声结束后冷却至室温并静置60min，随后过滤，将固体产物经冷冻干燥后得到改性煤矸石。

[0058] 蓝藻粉制备：将打捞上来的蓝藻经机械剪切处理后得到蓝藻浆液。将蓝藻浆液经初步脱水，获得水含量低于50％的蓝藻浆泥。将所得蓝藻浆泥中加入氢氧化钙(按照与蓝藻浆泥质量比1：1的量加入)在40℃下进行第一混合3h，得到第一蓝藻混合物，将第一蓝藻混合物、聚硅氧烷(按照与蓝藻浆泥质量比0.3：1的量加入)和碳酸钙(按照与蓝藻浆泥质量比0.1：1的量加入)进行第二混合，得到第二蓝藻混合物，将第二蓝藻混合物在200℃下热处理
20min，最后烘干、粉碎得到蓝藻粉。

[0059] 土壤调理剂制备：将改性煤矸石20份、砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，在室温进行第一搅拌至均匀，得到第一混合物；向第一混合物依次加入蓝藻粉30份和淀粉10份在40℃下进行第二搅拌40min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为4mm的土壤调理剂。

[0060] 实施例5

[0061] 煤矸石改性：将煤矸石经去离子水进行第一洗涤处理后置于350℃下煅烧处理2h，待反应结束后冷却至室温，置于浓度为0.3wt％甘氨酸‑N,N‑二乙酸的水溶液中浸泡处理1.5h，随后取出，依次经洗涤、烘干、粉碎，得到煤矸石粉。在浓度为20wt％的羧甲基纤维素的水溶液中加入乙醛酸(加入量为羧甲基纤维素质量的0.02倍)于75℃下反应30min得到改性羧甲基纤维素。将所得煤矸石粉超声分散于40℃改性羧甲基纤维素溶液中，超声结束后冷却至室温并静置45min，随后过滤，将固体产物经冷冻干燥后得到改性煤矸石。

[0062] 蓝藻粉制备：将打捞上来的蓝藻经机械剪切处理后得到蓝藻浆液。将蓝藻浆液经初步脱水，获得水含量低于50％的蓝藻浆泥。将所得蓝藻浆泥中加入草木灰(按照与蓝藻浆泥质量比0.75：1的量加入)在50℃下进行第一混合2h，得到第一蓝藻混合物，将第一蓝藻混合物、聚羟基乙酸(按照与蓝藻浆泥质量比0.4：1的量加入)和碳酸钙(按照与蓝藻浆泥质量比0.3：1的量加入)进行第二混合，得到第二蓝藻混合物，将第二蓝藻混合物在150℃下热处理30min，最后烘干、粉碎得到蓝藻粉。

[0063] 土壤调理剂制备：将改性煤矸石15份、砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，在室温进行第一搅拌至均匀，得到第一混合物；向第一混合物依次加入蓝藻粉25份和明胶7.5份在50℃下进行第二搅拌30min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为3mm的土壤调理剂。

[0064] 实施例6

[0065] 与实施例1的区别在于，改性煤矸石和蓝藻粉的质量比为0.3：1，最终得到土壤调理剂。

[0066] 实施例7

[0067] 与实施例1的区别在于，改性煤矸石和蓝藻粉的质量比为0.6：1，最终得到土壤调理剂。

[0068] 实施例8

[0069] 与实施例1的区别在于，改性煤矸石和蓝藻粉的质量比为2：1，最终得到土壤调理剂。

[0070] 实施例9

[0071] 与实施例1的区别在于，煤矸石改性：乙醛酸的加入量为羧甲基纤维素质量的0.03倍，得到改性煤矸石，最终得到土壤调理剂。

[0072] 实施例10

[0073] 与实施例1的区别在于，煤矸石改性：乙醛酸的加入量为羧甲基纤维素质量的0.01倍，得到改性煤矸石，最终得到土壤调理剂。

[0074] 实施例11

[0075] 与实施例1的区别在于，蓝藻粉制备：氢氧化钙和蓝藻浆泥的质量比为1：1，聚羟基乙酸和蓝藻浆泥的质量比为0.5：1，得到蓝藻粉，最终得到土壤调理剂。

[0076] 实施例12

[0077] 与实施例1的区别在于，蓝藻粉制备：氢氧化钙和蓝藻浆泥的质量比为0.3：1，聚羟基乙酸和蓝藻浆泥的质量比为0.2：1，得到蓝藻粉，最终得到土壤调理剂。

[0078] 对比例1

[0079] 与实施例1的区别在于，土壤调理剂制备：将煤矸石粉15份、砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，进行第一搅拌，得到第一混合物；向第一混合物依次加入蓝藻粉25份和明胶7.5份在50℃下进行第二搅拌30min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为3mm的土壤调理剂。

[0080] 对比例2

[0081] 与实施例1的区别在于，土壤调理剂制备：将砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，进行第一搅拌，得到第一混合物；向第一混合物依次加入蓝藻粉25份和明胶7.5份在50℃下进行第二搅拌30min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为3mm的土壤调理剂。

[0082] 对比例3

[0083] 与实施例1的区别在于，蓝藻粉制备：将打捞上来的蓝藻经机械剪切处理后得到蓝藻浆液。将蓝藻浆液经初步脱水，获得水含量低于50％的蓝藻浆泥。将所得蓝藻浆泥烘干、粉碎得到蓝藻粉。

[0084] 对比例4

[0085] 与实施例1的区别在于，土壤调理剂制备：将改性煤矸石15份、砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，进行第一搅拌，得到第一混合物；向第一混合物加入明胶7.5份在50℃下进行第二搅拌30min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为3mm的土壤调理剂。

[0086] 对比例5

[0087] 与实施例1的区别在于，蓝藻粉制备：将打捞上来的蓝藻经机械剪切处理后得到蓝藻浆液。将蓝藻浆液经初步脱水，获得水含量低于50％的蓝藻浆泥。将所得蓝藻浆泥烘干、粉碎得到蓝藻粉。

[0088] 土壤调理剂制备：将煤矸石15份、砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，进行第一搅拌，得到第一混合物；向第一混合物依次加入蓝藻粉25份和明胶7.5份在50℃下进行第二搅拌30min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为3mm的土壤调理剂。

[0089] 对比例6

[0090] 与实施例1的区别在于，土壤调理剂制备：将砂土25份以及膨润土15份混合后加入水30份，充分搅拌均匀，得到第一混合物；向第一混合物加入明胶7.5份在50℃下搅拌30min，最后挤出造粒、烘干、过筛，得到粒径为3mm的土壤调理剂。

[0091] 对比例7

[0092] 与实施例1的区别在于，土壤调理剂：改性煤矸石8份、砂土35份以及膨润土8份混合后加入水30份、蓝藻粉14份和明胶20份，最终得到土壤调理剂。

[0093] 测试方法：

[0094] 将以上实施例和对比例的土壤调理剂进行基本理化性能检测、改良土壤保水保肥性能检测、改良土壤对植株生长影响检测。

[0095] 试验例1：不同改良土壤的基本理化性能检测

[0096] 1.土壤样品采集及理化性质检测

[0097] 依据《土壤农化分析》对红沙泉露天煤矿排土场及已复垦后的人工林进行土壤采集。按照“S”形路线采样，用土钻采取0～20cm处的表层土壤。

[0098] 将所采集的表层土壤在通风阴凉处风干处理。风干后，弄碎大土块，分拣出土壤中混有的植物根系、枯枝落叶、动植物残渣和石块等，过2mm筛后密封保存。

[0099] 2.改良土壤的制备

[0100] 分别将实施例1～12及对比实施例1～7土壤调理剂与原始表层土壤按照质量比1:10的比例混合得到改良土壤，分别依次编号为1～19号，检测经不同土壤改良剂改良后的土壤1～19号的理化性质。

[0101] 2.1.改良土壤中的特征污染物含量检测

[0102] 检测方法：HJ804‑2016、GB/T22104‑2008、GB/T22105.1‑2008以及GB/T22105.2‑2008，不同改良土壤中特征污染物浓度检测结果见表1。

[0103] 表1

[0104]

[0105] 如表1所示，与对比例1～6的土壤调理剂改良得到的改良土壤(对应于编号13～18号)相比，本发明实施例1～5的土壤调理剂改良得到的改良土壤(对应于编号1～5号)中各污染物含量明显更低，改良后的土壤品质明显提高。

[0106] 2.2.改良土壤中的养分含量检测

[0107] 改良土壤中的养分含量检测的检测方法见表2，检测结果见表3。

[0108] 表2

[0109] 指标 方法 设备仪器含水率 烘干法 DHG‑9203A电热恒温鼓风干燥箱
pH值 电位法 酸度计FE28
有机质 重铬酸钾氧化‑滴定法 油浴消化装置
碱解氮 碱解扩散法 生化培养箱
有效磷 联合浸提‑比色法 岛津UV2550紫外可见分光光度计
速效钾 联合浸提‑比色法 岛津UV2550紫外可见分光光度计

[0110] 表3

[0111]

[0112]

[0113] 如表3所示，本发明实施例1～5土壤调理剂改良得到的改良土壤(对应于编号1～5号)各养分含量高，符合《绿化种植土壤》(CJ/T 340～2016)中的关于绿化种植土壤指标技术要求。

[0114] 试验例2：不同改良土壤保水保肥性能检测

[0115] 淋滤试验：利用间歇土柱淋溶法对试验例1中编号为1、5号及13～18号的改良土壤的不同处理进行渗透试验，研究不同改良土壤的保水保肥机制，综合对比分析加入改性土壤调理剂与纯土壤的保水保肥能力。

[0116] (1)选长度为40cm、内径为6cm的有机玻璃管。玻璃柱底部连有液体接收器，接收器下方放置三角瓶，玻璃柱底部为多孔出水玻璃板，上面垫一层孔径为200目的滤网，滤网上方垫一层滤布，并在滤布上方垫1cm厚的石英砂层，将不同编号的改良土壤分别填充到不同的土柱管，利用压实器进行压实，保证土柱中土壤均匀分布，这一过程中土柱容重与自然土壤容重相同或接近，打毛压实面以保证每层土壤界面之间的粗糙接触；在表层土壤上方铺一层粒径为40目的石英砂(防加水时扰乱土层)，厚度约为1cm。

[0117] (2)预先加入蒸馏水200mL使土壤水分接近饱和，静置7天，再以200mL水加入淋溶土柱，每5天浇水一次，共浇水5次；淋溶后收集淋溶液，淋溶结束后，取出表层石英砂，测不同处理下土壤含水率。另取土壤样品进行风干处理，土壤风干后，将土样过2mm筛后，用于测土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量。对淋滤前后土壤含水率及养分指标综合评价土壤保水保肥性能，其中养分损失率＝(淋滤前养分含量‑淋滤后养分含量)/淋滤前养分含量，养分损失率越低，对养分保持效果越好。不同改良土壤保水保肥能力效果检测结果见表4。

[0118] 表4

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[0121] 如表4所示，与对比例1～6的改良土壤相比，本发明实施例1和5得到的土壤调理剂获得的改良土壤可保持土壤水分不流失，能够有效提高土壤持水性能、养分肥力状况等性能。

[0122] 试验例3：不同改良土壤对植株生长影响

[0123] 现场盆栽试验：本试验于露天矿野外环境下进行。盆栽试验采用底部直径约5mm的三孔花盆，每个盆高35cm，直径32cm，底部直径25cm。试验设置8组处理，分别对应于试验例1中编号为1、5号及13～18号改良土壤。采用的改良土壤质量为20kg，每组处理重复3次，其他试验条件温度、灌溉和光照都保持不变。盆栽植物为红柳幼苗，试验期间浇水频率为2d/次，每隔15d进行一次植物株高测量。试验总历时3个月。检测结果见图1。

[0124] 株高作为植物最显著的生长特征值之一，在一定程度上显示植物的生长变化情况。本发明通过现场盆栽试验，研究不同改良土壤对红柳株高的影响。图1是实施例1～5和对比例1～6中红柳在不同改良土壤下随时间的株高变化图，从图1中可以看出，不同改良土壤对红柳株高基本变化趋势为：5号土壤＞1号土壤＞13号土壤＞14号土壤＞16号土壤＞18号土壤＞15号土壤＞17号土壤。

[0125] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

[0126] 本申请的土壤调理剂组合物以煤矸石和蓝藻为原料，不仅实现了煤矸石和蓝藻的资源化利用，还能够改善土壤的理化性质。改性煤矸石含有多孔结构，其表面还含有多种活性基团，改性煤矸石特有的理化特性使其在用于土壤修复中不仅能够吸附环境中的粉尘颗粒，还能保持土壤的水分；蓝藻富含必需氨基酸、不饱和脂肪酸、多糖、矿物质、维生素和一些独特的生物活性物质，蓝藻中所含的生物活性物质用于土壤改良中不仅能够提高土壤中营养机质的含量，还有利于农作物或植物的生长。本发明通过改性煤矸石和蓝藻粉的联合使用，能够协同增效，从而提高对土壤的改良效果，进而提高土壤品质。此外，本申请通过对煤矸石和蓝藻的合理化处理，不仅降低了煤矸石中重金属的含量和蓝藻中所含毒素的含量，还降低了煤矸石和蓝藻对环境的危害。

[0127] 以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。