本发明涉及污染土壤修复，尤其涉及一种生物降解缓释螯合剂及其制备方法。
背景技术：
1、核能作为一种低碳清洁能源备受各国重视，铀的需求量和铀矿开采量随之逐年增加。铀是一种具有放射性的核素，既具有类似重金属的化学毒性，又具有放射毒性。核工业活动将大量铀释放到环境中，造成铀矿区周边环境污染问题，甚至通过食物链等途径进入人体积累，对人体健康产生不利影响。
2、在众多土壤污染修复技术中，植物修复成本低、不易造成二次污染，是绿色安全的原位修复技术，在中轻度铀污染土壤修复领域颇具应用潜力。然而，目前尚未发现铀的超富集植物，现有植物对土壤中铀的提取率不高。利用螯合剂可以增加土壤中铀的溶解度和生物有效性，从而促进植物对铀的吸收，提高植物对铀的去除率。
3、螯合剂自身毒性及其在土壤中的残留可能导致植物中毒、影响植物正常生长，干扰微生物群落，降低土壤质量。此外，施用螯合剂后在极短时间内土壤中会产生大量活性态铀，很难被植物及时吸收，从而增加土壤铀淋溶进入地下水的风险，容易造成二次污染。尽管可以通过调整螯合剂投加模式和时间、优化栽种模式等方法解决螯合剂施用的环境风险问题，但这些传统做法会导致修复过程变得复杂化。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种生物降解缓释螯合剂及其制备方法，用以解决上述问题。
2、一方面，本发明提供了一种生物降解缓释螯合剂，包括如下原料：
3、螯合剂；
4、载体；
5、包膜材料；
6、交联剂；
7、其中，载体与螯合剂的质量比为2:1～5:1，包膜材料与载体的质量比为1:10～1:15，交联剂与包膜材料的质量比为1:100～1:150。
8、进一步地，所述螯合剂为低分子量有机酸；
9、所述载体为淀粉或淀粉的衍生物；
10、所述包膜材料为疏水纳米二氧化硅改性的聚乙烯醇；
11、所述交联剂为硼酸或硼砂溶液。
12、进一步地，所述螯合剂为苹果酸、草酸或柠檬酸中的一种。
13、另一方面，本发明提供了一种生物降解缓释螯合剂的制备方法，至少能够用于制备上述生物降解缓释螯合剂，所述制备方法包括以下步骤：
14、s100：按照载体与水的质量比为1:1～1:4的比例，向载体中加入水，搅拌均匀使载体糊化，得到糊化载体；
15、s200：按照螯合剂：载体：糊化载体的质量比为2:10:1～5:10:1的比例，将螯合剂和载体先后加入步骤s100得到的糊化载体中，按照载体与水质量比为1:1～2:3的比例加入水，搅拌定形，得到粉团状的载体-螯合剂混合物；
16、s300：将步骤s200中得到的粉团状载体-螯合剂混合物通过模具或/和制丸机进行造粒，风干，得到载体-螯合剂微球；
17、s400：将步骤s300得到的载体-螯合剂微球置于包膜机中，加入包膜溶液进行包膜，再按照交联剂与包膜溶液质量比为1:100～1:150的比例向包膜后的微球表面喷涂交联剂，风干后封蜡，得到生物降解缓释螯合剂。
18、进一步地，所述步骤s100和步骤s200中的水为去离子水。
19、进一步地，所述去离子水的温度为90～100℃。
20、进一步地，所述步骤s300中，形成的载体-螯合剂微球的粒径为2～6mm。
21、进一步地，所述步骤s300和步骤s400中的风干条件为室温下风干18～24h。
22、进一步地，所述步骤s400中，所述包膜溶液的配制方法：称取4～6份的聚乙烯醇粉末，加入100份的去离子水，在90～100℃恒温水浴下搅拌至完全溶解，冷却后加入2份疏水纳米二氧化硅，加入10～30份无水乙醇，超声分散均匀。
23、进一步地，所述步骤s400中，将包膜机鼓风预热至50～60℃后，将载体-螯合剂微球置于圆盘包衣锅中，设置圆盘倾斜角度为30～50°，圆盘转动速度为20～40r/min；
24、在储液罐中加入40份所述包膜溶液，直至将包膜溶液全部喷完，然后包膜机继续运转2～5min使物料在50～60℃下干燥；
25、随后，喷涂0.4份所述交联剂，圆盘继续转动2～5min，风干后封蜡；
26、最终获得的生物降解缓释螯合剂的粒径为3～8mm。
27、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
28、(1)本发明利用缓释技术制备缓释螯合剂，可以实现单次施加后逐渐释放螯合剂和活化铀的效果，有效延长螯合作用时间，同时避免铀活化速率过快的问题，极大地简化了农艺流程，具有良好的应用前景；
29、(2)本发明的生物降解缓释螯合剂，制备方法简单，可以依靠大型仪器批量化生产，其他方法制备的缓释材料虽然具备一定的缓释效果，但往往合成工艺繁琐，并不适合规模化生产或者工程应用。本发明产品制备工艺采用包膜法，制得的缓释螯合剂既具有一定的螯合剂释放周期，又适合大规模批量化生产；
30、(3)本发明选用的主要原料都是绿色无毒、可生物降解的，制备得到的缓释螯合剂在土壤中能够被微生物降解；
31、(4)本发明的生物降解缓释螯合剂，施入土壤后，能够逐渐释放螯合剂，减缓土壤中铀的活化速率，避免在极短时间内出现大量活化了的铀对植物产生毒害作用，从而降低提取效率，并对环境造成二次污染；
32、(5)本发明的包膜材料为疏水纳米二氧化硅改性的聚乙烯醇，能够与载体材料形成致密的网状结构，增加了水分子进入膜的难度，提高了包膜材料的疏水性能；加入少量交联剂与包膜材料发生交联反应，破坏了包膜材料的羟基结构，进一步降低了包膜材料的吸水率。随着石蜡和包膜材料的降解，螯合剂逐渐释放到土壤中并活化铀，同时可以为植物生长提供营养元素；
33、(6)本发明的缓释螯合剂能够逐渐将铀从土壤颗粒解吸到土壤溶液中，提高铀的生物有效性，促进植物吸收铀，并维持长时间的缓释效果。
34、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种生物降解缓释螯合剂，其特征在于，包括如下原料：
2.根据权利要求1所述的生物降解缓释螯合剂，其特征在于，所述螯合剂为低分子量有机酸；
3.根据权利要求2所述的生物降解缓释螯合剂，其特征在于，所述螯合剂为苹果酸、草酸或柠檬酸中的一种。
4.一种生物降解缓释螯合剂的制备方法，其特征在于，至少能够用于制备如权利要求1至3任一所述的生物降解缓释螯合剂，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s100和步骤s200中的水为去离子水。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述去离子水的温度为90～100℃。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s300中，形成的载体-螯合剂微球的粒径为2～6mm。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s300和步骤s400中的风干条件为室温下风干18～24h。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s400中，所述包膜溶液的配制方法：称取4～6份的聚乙烯醇粉末，加入100份的去离子水，在90～100℃恒温水浴下搅拌至完全溶解，冷却后加入2份疏水纳米二氧化硅，加入10～30份无水乙醇，超声分散均匀。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s400中，将包膜机鼓风预热至50～60℃后，将载体-螯合剂微球置于圆盘包衣锅中，设置圆盘倾斜角度为30～50°，圆盘转动速度为20～40r/min；
