CN101391262A - 能源植物与蕈菌联合修复重金属污染土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境新能源技术领域中的一种重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,是在污染土壤上间作、套作或轮作能源植物与蕈菌来富集重金属离子,成熟后的植物经物化处理或生物发酵产能源物质用于工业燃料领域,植物残渣与蕈菌菇体以特定比例投放于沼气池发酵产沼气,沼液用化学沉淀去除其中重金属离子,沉淀和沼渣集中填埋。本发明中的能源植物富集器具有修复深层土壤、可大面积种植、美化环境并产生能源效益的特点,而蕈菌富集器,具有富集重金属离子能力强、生长周期短、栽培技术成熟的特点,两者联合修复重金属污染土壤,可达到更高修复效率,并获能源效益。总体修复效果为年去除土壤耕作层污染重金属10%-20%。
Description
技术领域:
本发明属于环境新能源技术领域,具体涉及能源植物和蕈菌联合修复重金属污染土壤的方法。
背景技术:
工农业发展和城市化进程的加快,使土壤重金属污染问题日益突出,其中镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)等是较常见的污染重金属。全球平均每年排放Hg约为1.5万吨,Cu为340万吨,Pb为500万吨,Mn为1500万吨,Ni为100万吨,严重破坏了生态环境平衡和农业经济良性发展。现在我国受重金属污染的农田土壤约2500×104公顷,每年被重金属污染的粮食多达1200万吨,造成的直接经济损失超过100亿元。
重金属污染物在土壤中不易淋滤,不为微生物降解,通过食物链进入人体后,潜在危害极大。重金属污染土壤治理难度大,已成为世界性难题,探寻有效修复方法十分必要。
现在重金属污染土壤的修复主要有工程治理修复、物理化学修复、化学修复、农业修复及生物修复五种方法。前四种方法比较传统,虽然在实际应用中取得了一定成效,但存在人力与财力耗费大,实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力降低等缺陷,不利于大规模的推广应用。
近年来生物修复技术治理土壤重金属污染成为主流,生物修复包括动物修复、植物修复和微生物修复。其中,植物修复是目前国际国内研究的重点和热点,国家给予了大量资助,取得了一定成效。植物修复优点:适用污染因子广泛,不仅适合重金属,同时兼治有机污染;从生态角度看,有利于污染地生态修复,美化环境;以太阳能为动力,投入少,成本低,适合大面积商业修复推广;不易引起二次污染。植物已成为治理环境污染的主力军。
在植物中,选用能源植物修复重金属污染土壤,可以在治理土壤污染的同时,获得能源效益,一举多得。能源植物是指具有合成较高还原性烃的能力、可产生类似石油成分、可替代石油使用或作为石油补充产品的植物,以及富含油脂、糖类、淀粉类、纤维素等的植物。研究表明,许多能源植物可以在重金属污染土地上生长,具有富集或耐受重金属的能力,部分能源植物被应用于重金属污染土壤修复后,能源物质产量几乎不受影响,而某些植物所富集重金属还可以提高植株后续处理中能源物质的产量。因此,采用能源植物修复重金属污染土壤不但有助于环境治理,而且推进新能源的开发,同时使污染土地资源得到充分利用。
但能源植物修复土壤重金属污染也存在生长周期长,修复时间久,后处理困难,长期种植降低土壤肥力等植物共有缺点。同时,与超积累植物相比,许多能源植物富集重金属的能力也较低。
针对植物修复的不足,我们研究团队提出了用蕈菌修复重金属污染土壤。蕈菌是指有显著子实体的大型真菌,分为肉质,木质或革质,大多属于担子菌,部分属于子囊菌。蕈菌具有以下特点:种类多、资源丰富、生长周期短、繁殖期长、生物量大、生境多样。蕈菌对重金属有较强的耐受和富集能力,蕈菌通过直接吸收空气中漂浮的重金属或通过菌丝体累积土壤基质中的重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Zn等)。蕈菌修复与植物相比具有富集能力强,生长周期短,生物量大,易于后处理(沼气减量)等优点,但其也存在一些限制因素:蕈菌生长需要遮荫,保湿等更为苛刻的生长条件;蕈菌假根系浅对土壤耕作层下部(15-20cm)修复效果不佳。
鉴于能源植物与蕈菌单独修复时的优缺点,采用能源植物-蕈菌联合修复重金属污染土壤,可突显优势,互补有无。首先,蕈菌菌丝与能源植物根系形成特殊的土壤界面,将土壤重金属形态更多地转化为生物可利用态,以促进蕈菌和能源植物对重金属的富集吸收。其次,蕈菌与能源植物对土壤中不同重金属具有吸收选择性,两者联合可实现优势互补,以处理土壤重金属复合污染问题。第三,蕈菌修复浅层土壤,许多能源植物可修复重金属污染土壤的深层区,实现区间互补。第四,蕈菌培养料中含有丰富的有机质,可为植物修复后的土壤补充肥力。另外,部分大型植物或藤蔓植物可为蕈菌遮荫保湿以满足蕈菌生长所需环境。
发明内容:
本发明的目的在于克服植物与蕈菌单独修复重金属污染时的不足,通过能源植物与蕈菌联合种植,提高生物联合体富集重金属能力,同时获得能源效益,为实地修复提供一种周期短、易于实施并充分利用土地资源的复合修复技术。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
本发明的能源植物-蕈菌联合修复重金属污染土壤的方法是在污染土壤上采用轮作、间作或套作方式种植对重金属具强富集能力的蕈菌和对重金属具高富集能力,易于和蕈菌共生的能源植物来富集土壤中的重金属离子,植物体成熟后,经榨取、化学加工修饰生产石油类似物或工业用油脂,或经生物发酵处理产能源乙醇,废弃植物残渣与成熟蕈菌菇体以特定比例投放沼气池,发酵产沼气后,沼液经化学沉淀去除重金属,沉淀和浓缩减量后沼渣作集中填埋处理。
上述方案中所述能源植物主要来自禾本科(Poaceae)、菊科(Asteraceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、十字花科(Brassicaceae)、豆科(leguminosae)。
上述植物物种主要指甜高粱(Sorghum bicolor)、甘蔗(Saccharum sinensis)、柳枝稷(Panicum virgatum)、玉米(Zea mays L.)、菊芋(Helianthus tuberosus)、蓖麻(Ricinus communis)、油菜(brassica napus)、大豆(Giycinemax(L)Merrill)等。这类植物是重要的能源植物,并且可与蕈菌共生,对重金属有较高的富集能力。
上述方案中所述蕈菌主要来自口蘑属(Tricholoma)、蘑菇属(Agaricus)、鬼伞属(Coprinus)、球盖菇属(Stropharia)、小奥德蘑属(Oudemansiella)、杯伞属(Clitocybe)。
上述方案中所述蕈菌菌种主要指金福菇(Tricholoma giganteum Massee)、双孢菇(Agaricus bisporus)、鸡腿菇(Coprinus comatus)、大球盖菇(Stropharla rugoso—annulata)、长根菇(Oudenmansiella radicata)、大杯伞(Clitocybe maxima)。这几类蘑菇出菇需覆土,并且生物量较大。
上述方案中所述重金属为环境污染方面所指的重金属,主要是指生物毒性显著的镉、铅、铬、砷(类金属),和毒性较高的重金属锌、铜等。
上述方案中所述应用于工业、能源领域,主要是指能源植物富含烃类、脂类等成分可加工生产生物柴油,或富含糖类可经发酵高产乙醇,这些物质是重要的化石能源替代物或工业原材料。
上述方案中所述沼气发酵,主要是指蕈菌菇体较纤维植物的含氮量高,是沼气厌氧微生物优良的培养料和生长启动剂。通过菇体与植物残渣以一定比例联合发酵,实现沼气产量高,产气稳定。
上述方案中所述化学沉淀方法是指在含重金属的沼液中加入化学沉淀剂或螯合剂沉淀重金属离子化合物,达到去除沼液中重金属的目的。
上述方案中所述浓缩减量后沼渣的集中填埋是指菇体和植物残渣经发酵产沼气后,减量率达60%~90%,做集中填埋并保证其环保和可控性。
本发明人通过大量研究,发现要从根本上拔除土壤中的重金属离子,必须结合生物修复和化学处理两种方法;先依靠合适的生物富集浓缩土壤环境中分散的低浓度的重金属离子,后将成熟生物质体投放沼气池,发酵产沼气,沼液中的重金属通过化学沉淀法去除,含重金属的沉淀与浓缩减量后的沼渣作集中填埋,最终以环保实用的方法从环境中拔除了污染重金属。
自然条件下,蕈菌的生长依附一定的共生生物,其中植物是蕈菌生境的重要组成部分。植物根系生长及其分泌物所营造的根系环境是一种特殊的微型生态系统,其具有更为丰富的微生物种类和数量。作为真菌中的大型类群,蕈菌也可与植物根部共生形成菌根系统,这种代谢相互作用不仅促进了彼此生物量的增长,也使得根际土壤的理化性质如pH值、氧化还原电位等不同于周边土壤,从而影响根际土壤重金属的形态,促进生物体对重金属的吸收富集。
耐荫植物可在蘑菇所需生境生长,以达到联合修复的效果;而庇荫植物为蕈菌生长提供“天然绿棚”,减少辅助设施成本。植物与蕈菌联合修复重金属污染土壤,比单一种植植物或蕈菌,更能够综合利用蕈菌与植物对不同重金属富集的能力,更高效量的富集土壤重金属,并对多种重金属复合污染的土地达到更好的修复效果。选用能源植物代替普通植物富集土壤重金属,治理环境的同时也带来能源效益,并充分利用了污染土地资源,因此,能源植物与蕈菌联合修复重金属污染土壤是一种一举多得的方法。
本发明技术具有如下优点:
本发明的重金属污染土壤的能源植物与蕈菌联合修复技术,以能源植物与蕈菌为主要生物富集器,充分利用了能源植物与蕈菌能同时在相似土壤条件下生长,并构成相互影响的特殊生态环境这一特点,使能源植物与蕈菌充分发挥各自对不同重金属的富集能力,更快更多地富集土壤重金属。蕈菌生物量较大,生长周期短(2-3个月),田间栽培技术成熟,富集重金属离子能力强,可以吸附多种重金属。而植物对污染土壤的修复范围广,修复深度较蕈菌大,而且美化环境,成本低,适合大面积的商业修复推广,能源植物同时还可获能源效益。在重金属污染土壤里套种,间种或轮种能源植物和蕈菌,收获成熟能源植物植株生产新能源,植物残渣、残液与蕈菌菇体以一定比例投放沼气池发酵产沼气后,沼液采用化学沉淀法沉淀去除重金属离子,沉淀与浓缩沼渣作集中填埋处理,环保实用。最终可达到年去除土壤耕作层10%-20%的污染重金属。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,本发明不仅限于所述实施例:
具体实施方式:
实施例一
本例是以能源植物甜高粱(Sorghum bicolor)和能高富集土壤重金属的金福菇(Tricholoma giganteumMassee)套种来去除土壤镉(Cd)污染。
修复工艺流程:播种甜高粱于重金属污染土壤→金福菇培养基料的配制、发酵、发菌→金福菇套种于甜高粱间→金福菇与甜高粱生长并富集重金属→采收成熟菇体→收割甜高粱→甜高粱发酵产燃料乙醇→金福菇和植物残渣发酵产沼气→沼液沉淀去除重金属→沉淀与沼渣集中填埋。
(一)、播种甜高粱
6月中旬播种甜高粱,播前种子晒2~3天,采取点播方式,行距80~100cm,株距20~30cm,每穴放5~6粒种子,然后覆土3cm左右,待苗长30cm时,定苗一株,拔去多余的苗。
(二)、金福菇培养料配制与菌种制备
配方(栽培袋):稻草78%棉籽壳18%石灰2%石膏1%过磷酸钙1%。
将稻草切成3~5厘米长,置水池中加入生石灰,浸泡24~30小时捞起,然后同经预湿的棉籽壳,并加石灰、过磷酸钙、石膏粉,进行建堆发酵。堆料发酵时间10~15天,中间翻堆2~3次。培养料含水量60%~65%,灭菌前pH7~8。将经过处理的培养料装入塑料袋中,然后在100℃保持5~6小时,停止加热后继续闷12~28小时,卸袋散热冷却。
当袋内料温降至25℃左右时进行接菌。采用两端接种法,接过菌种的培养袋,采取墙式叠袋,累叠4~5层,中间留有通风道。当菌种萌发,菌丝长到1/2袋后,将袋口松解,使氧气透进袋内,经过30~40天培养,菌丝长满袋,进入生理成熟期。
(三)、金福菇的覆土栽培
8月中旬左右,将发满菌丝的金福菇菌种袋,脱掉薄膜,掰碎播种于甜高粱行间的重金属污染土壤中,并覆上3~4厘米土。最后喷水,并在覆土上盖茅草或报纸保湿。一般覆土8~12天后出菇。
(四)后续处理:
金福菇亩产鲜菇3000kg,折算成干菇为300kg左右(按失水率90%计)。10月前后收割甜高粱,亩产5000~7500kg,茎秆干重1500kg左右。甜高粱茎秆用于发酵产乙醇,套种金福菇的甜高粱亩产乙醇250~300kg。
甜高粱发酵残渣与金福菇菇体以2:5的生物量投入沼气池用于发酵产沼气,发酵后沼液加入石灰与硫化物沉淀去除重金属离子,沉淀与沼渣作集中填埋。
本例中甜高粱对土壤中镉有一定的积累作用,同时其根系与金福菇相互作用可改变土壤生化环境,提高其与金福菇对重金属的富集能力。一定污染程度的土壤中,甜高粱对镉的富集系数为50%~400%(植株重金属浓度与土壤重金属浓度比)。金福菇对土壤重金属具高富集能力,镉富集量系数为500%~2000%(富集系数的变动取决于土壤重金属浓度)。两者套种平均每年可去除污染土壤中16%左右的重金属镉。
本例中吸附过重金属的甜高梁经发酵生产燃料乙醇,部分重金属在一定浓度条件下对酿酒酵母发酵产乙醇具刺激促进作用,因此选用特定菌种可以提高含重金属甜高粱产乙醇量。发酵残渣富含纤维素可用于造纸,制纤维板等,也可与金福菇一同用于发酵产沼气。金福菇粗蛋白含量高,与植物以一定比例配合投放沼气池,可增加沼气产量,并维持出气稳定性。
本例中,甜高粱适合在我国各地生长,耐盐碱干旱等恶劣环境,其与蘑菇套种的技术也较成熟。甜高粱与金福菇套种联合修复土壤中重金属的方法可充分利用两种生物的优势:植物根系环境提高金福菇对重金属的富集,植株地上部分提供给金福菇适宜的生长环境,金福菇菌丝促进甜高粱的生长。同时,种植甜高粱也获得了能源效益。
实施例二
本例是以能源植物蓖麻(Ricinus communis)与大杯伞(Clitocybe maxima)间作,去除重金属污染土壤中的镉、铅、锌、铜、砷。
修复工艺流程:大杯伞培养基料的配制、发酵→培养基料铺于重金属污染土壤沟内→接种大杯伞,发菌→间种蓖麻于行间→大杯伞与蓖麻生长并富集重金属→采收成熟菇体→采收蓖麻果实,收割蓖麻→蓖麻果实制生物柴油,茎秆用于造纸,建材→大杯伞菇体和植物残渣发酵产沼气→沼液沉淀去除重金属→沉淀与沼渣集中填埋。
(一)、大杯伞培养沟的准备
2月份,在重金属污染土地挖宽50cm,深40cm的沟两条。两沟的间距为50厘米,作为采收蘑菇的通道。隔80厘米再挖两排规格相同的沟,以下类推。
(二)、大杯伞培养料的配置与接种
配方:杂木屑,棉籽壳各39%,麸皮20%,糖和碳酸钙各1%。
培养料堆制1~2周后,在3月中、下旬铺于培养沟内,采用层播法接种大杯伞(一层生长料播放一层菌种),每接种一层用压板轻压整平,共接种3~4层,生长料总厚度12~15cm。接种完后覆盖好塑料薄膜,膜上压盖草苫,进行发菌。每亩接种大杯伞300平方米左右。
(三)、蓖麻的种植生长及金福菇菌丝的生长
4月上旬在大杯伞培养沟的80厘米大行上种1行蓖麻,株距50厘米,每亩约600株。
5月中、下旬大杯伞菌丝长满基料时,可以覆土出菇。覆土3~5cm,2周至1个月后出菇,出菇至成熟需4~6天。
蓖麻果实成熟不一致。当果皮颜色变褐后,随熟随采,收获后及时晒干脱粒。
(四)、后续处理
间种蓖麻和大杯伞的重金属污染土壤,亩产大杯伞2000~3000kg,干重250kg左右。亩产蓖麻籽200~250kg,产生物柴油75kg左右,蓖麻茎秆3000~4000kg,干重750kg左右。
蓖麻籽榨油,应用于燃料用油领域。富含纤维的茎秆,可用于建材,造纸等。饼粕与植物残渣同大杯伞菇体以1:2投入沼气池发酵产沼气。沼液处理同实施例一。
本例中,蓖麻对重金属有较强的积累和耐受能力,蓖麻可以耐受400mg/kg镉,2000mg/kg锌污染土壤。蓖麻的镉富集系数为100%~200%,铅富集系数为50%~100%,锌富集系数为200%~450%,铜富集系数为80%~200%,砷富集系数为30%~90%。与蓖麻间种的大杯伞镉富集系数为200%~2000%,铅富集系数为100%~1500%,锌富集系数为500%~2000%,铜富集系数为40%~500%,砷富集系数为10%~300%。两者联合修复重金属污染土壤,每年可拔出土壤中18%左右的镉、锌,15%左右的铜、铅,11%左右的砷。
本例中蓖麻是重要的能源植物,其种子含油量为50%左右,是重要的工业用油,可生产与柴油、汽油相近的优质低污染燃料。蕈菌与植物配合发酵产沼气的优势同实例一。
本例中蓖麻是“深根作物”,对环境要求不高,在南方可以越冬,多年生长,是理想的重金属修复植物。大杯伞对镉铅等重金属有较高的富集能力,尤其是在对砷的富集方面较其他蕈菌具优势。大杯伞属高温菇,6~7月份出菇,与蓖麻种植时间一致。两者间作平均每年可去除污染土壤中14%~18%的重金属离子。
实施例三
本例是以能源植物油菜(brassica napus)与鸡腿蘑(Coprinus comatus)套作,修复重金属污染土壤中的铅、锌、镉等重金属离子。
修复工艺过程:鸡腿蘑培养基料的配制,发酵及发菌→鸡腿蘑,油菜间种于重金属污染土壤→采收鸡腿蘑→收割油菜→油菜籽用于制生物柴油→植物茎秆与鸡腿蘑发酵产沼气→化学沉淀去除沼液重金属→沼渣与沉淀集中填埋。
油菜是目前我国着力开发的能源植物,在我国各地尤其南方地区广泛栽培,各种土质均能生长。套种鸡腿蘑的油菜亩产菜籽100kg左右,产生物柴油28kg左右,茎秆干重600kg左右。鸡腿蘑亩产6000kg左右,干重600kg左右。
油菜富集重金属能力很高,并且富集重金属多分布于茎壳,菜籽重金属含量低(锌主要分布于种子)。油菜的镉富集系数可达10000%左右,铅富集系数可达6800%左右,锌富集系数为4000%左右。鸡腿蘑的镉富集系数为500%~1000%,铅富集系数为450%左右,锌富集系数800%左右。两者联合修复平均每年可去除污染土壤20%左右的重金属镉、铅、锌。
实施例四
本例是以产乙醇植物菊芋(Helianthus tuberosus)与双孢菇(Agaricus bisporus)轮作修复铬、锌污染土壤。
修复工艺流程:种植菊芋→收获块茎→双孢菇培养料的配制,发酵及发菌→双孢菇覆土→采收成熟菇体→后续处理,包括菊芋块茎发酵产乙醇,地上茎秆与双孢菇发酵产沼气及沼液沼渣的集中处理(同实施例一)。
菊芋一次种植,可多年收获。块茎亩产2500kg左右,产乙醇220kg左右。菊芋收获后,在原有土地上种植双孢菇,鲜菇亩产量为3500kg左右。种植过双孢菇的土壤有机质含量较高,弥补了种植植物降低土壤肥力的不足。
双孢菇对铬平均富集系数为200%~300%,锌富集系数为250%~500%。菊芋对锌铬有较强的富集耐受能力。两者套种平均每年可去除污染土壤中11%左右的铬锌重金属。
实施例五
本例是以产乙醇植物柳枝稷(Panicum virgatum)与大球盖菇(Stropharla rugoso—annulata)套种修复镉污染土壤。
修复工艺流程:种植柳枝稷→大球盖菇培养料的配制,发酵与发菌→大球盖菇覆土出菇→采收成熟菇体→收割成熟植物株→后续处理,柳枝稷用于产纤维乙醇,其他处理实施例一。
柳枝稷为多年生草本,生长迅速,套种大球盖菇的柳枝稷亩产1500~3800kg,产燃料乙醇300~500kg。大球盖套种亩产量为2800kg左右。
柳枝稷的镉富集系数为80%~650%,大球盖菇对污染土壤中镉的富集系数为100%~8000%。两者联合修复平均每年可去除污染土壤中16%左右的镉。
实施例六
本例是以油料作物大豆(Giycine max)与长根菇(Oudenmansiella radicata)套种修复镉、铜、铅、锌污染土壤。
修复工艺流程:长根菇培养料的配制,发酵与发菌→长根菇覆土→行间种植大豆→出菇并采收成熟菇体→收割大豆,制生物柴油→菇体与植物秸杆、残渣发酵产沼气→后续步骤同实施例一。
大豆为一年生草本,是重要的油料作物,选择耐阴喜湿品种与长根菇套种,亩产种子120~150kg,产生物柴油25kg左右,秸杆干重500~800kg。长根菇亩产1800~2500kg。
大豆对镉、铜、锌、铅有一定的富集和耐受能力,其镉富集系数为80%~300%,铜富集系数为120%~500%,锌富集系数为100%~650%,铅富集系数为70%200%左右。长根菇对这四种重金属的富集系数很高,分别为镉280%~1500%,铜200%~800%,锌180%~500%,铅200%~500%。大豆与长根菇套种平均每年可去除污染土壤中13%~18%的镉、铜、锌、铅。
实施例七
本例是以能源植物玉米(Zea mays L.)与鸡腿蘑(Coprinus comatus)轮种修复重金属镉污染土壤。
修复工艺流程:种植玉米→鸡腿蘑培养料的配制,发酵与发菌→收割玉米→鸡腿蘑覆土→出菇采收成熟菇体→玉米用于发酵产乙醇→植物残渣与蘑菇用于沼气发酵→后续步骤同实施例一。
玉米是重要的粮食和饲料作物,因此将其用于能源作物的开发,必然带来一系列诸如粮食短缺,耕地资源紧张等问题,利用污染土壤种植玉米作为能源植物可解决这一矛盾。玉米亩产秸杆2500kg左右,玉米粒750kg左右,可生产约250kg工业乙醇。收割玉米后栽培鸡腿蘑,亩产约8000kg。
玉米的镉富集能力为200%~1000%,鸡腿蘑的土壤镉富集能力为500~1000%。两者联合种植平均每年可去除镉污染土壤中18%左右的重金属镉。
实施例八
本例是以产乙醇能源植物甘蔗(Saccharum sinensis)与双孢菇(Agaricus bisporus)套种修复重金属铜、铅污染土壤。
修复工艺流程:双孢菇培养料的配制,发酵→培养料铺于重金属污染土壤并接种双孢菇→菌丝长满后覆土并铺上稻草保湿→双孢菇行间种植甘蔗→出菇采收→次年甘蔗的采收→后续处理同实施例一。
本例中,甘蔗生长期较长12~18月,期间可与双孢菇套种,甘蔗亩产量4000~6500kg,可产出乙醇350kg左右。双孢菇亩产2800kg左右。
甘蔗在污染土壤中的铜富集系数为75%~200%,铅富集系数为50%~300%。双孢菇的铜富集系数为100%~2000%,铅富集系数为240%~1800%。两者联合每年可去除污染土壤中10%左右的重金属铜铅。
Claims (8)
1.一种重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于在污染土壤上采用间作、套作或轮作方式种植对重金属具强富集能力的蕈菌和对重金属具高富集能力、易于和蕈菌共生的能源植物来富集土壤中的重金属离子,当处理地中的蕈菌和能源植物成熟后,分别收割蕈菌和能源植物,能源植物经萃取、化学加工修饰或生物发酵产能源物质应用于工业燃料领域,植物残渣与蕈菌以一定比例投放于沼气池,经发酵减量处理后(生物减量率70-90%),沼液采用化学沉淀法去除重金属,沉淀与沼渣集中填埋。
2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于所述的能源植物成熟后,经榨取、化学加工修饰生产石油类似物或工业用油脂,或经生物发酵处理产能源乙醇。
3.根据权利要求1或2所述的重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于所述能源植物为甜高粱、甘蔗、柳枝稷、玉米、蓖麻、油菜、菊芋、大豆。
4.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于所述蕈菌为双孢蘑菇、大球盖菇、金福菇、长根菇、鸡腿蘑、大杯伞。
5.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于所述重金属为环境污染方面所指的重金属,主要是指生物毒性显著的镉、铅、铬、砷(类金属),和具有较高毒性的重金属锌、铜等。
6.根据权利要求1或2所述的重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于所述蕈菌较植物含氮量高,将植物残渣与蕈菌以特定比例投入沼气池组合发酵,提高沼气产量和产气稳定性。
7.根据权利要求1或6所述的重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于所述富含重金属离子的蕈菌菇体和植物残渣以特定比例发酵产沼气后,沼液经化学沉淀去除重金属,沉淀与沼渣集中填满。
8.根据权利要求1或7所述的重金属污染土壤的能源植物-蕈菌联合修复技术,其特征在于所述化学沉淀方法是指重金属沼液中加入化学沉淀剂或螯合剂得到重金属离子化合物沉淀,去除沼液中的重金属。
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