CN106670227A

CN106670227A - 一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法

Info

Publication number: CN106670227A
Application number: CN201611127339.3A
Authority: CN
Inventors: 吴翔; 汪云; 钱忠; 陆尔松; 孟金华; 徐文海
Original assignee: Tianchang Tianlong Pump Valve Complete Equipment Factory
Current assignee: Tianchang Tianlong Pump Valve Complete Equipment Factory
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2017-05-17

Abstract

本发明公开了一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，1）利用鸡粪和玉米秸秆进行双孢菇的种植；2）将种植双孢菇后废弃物加水，在室温下，pH自然，搅拌24‑36h，过滤取其上清液，将功能微生物菌剂与上述上清液按体积比80‑95：5‑20混合后，得土壤修复剂；3）在待修复土壤，施入功能微生物菌剂，每亩施用量约50‑100ml，翻耕后种植玉米，待玉米破肚期后，每隔6‑8 天将土壤修复剂按每亩30‑50mL喷雾施用至土壤中，待玉米秸秆成熟。双孢菇栽培废弃物的水提液与功能性微生物和植物协同作用，使土壤中的有机物含量减小。

Description

一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法

技术领域

本发明具体涉及一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法。

背景技术

土壤有机污染是由化工厂的生产活动、农田中农药与杀虫剂的施用等造成的，其中最主要是指化学农药的污染，首先，它会使土壤的组成和理化性质发生变化，然后破坏土壤的正常组成，最后可通过植物的吸收和食物链的积累等过程，进而对人体健康构成危害。

相比于物理、化学修复方法的大工程量和高修复花费，采取生物修复技术治理土壤有机污染明显具有经济性优势，生物修复包括植物修复技术和微生物修复技术，植物修复技术具有绿色、节能、成本低，可原位直接处理等的优点，而受到人们的广泛关注。其从原理上来说，分为2类，一类是植物提取，即植物将有机污染物吸收到体内贮存、降解或通过蒸腾作用将污染物从叶子表面挥发到大气中，从而清除或降低土壤污染物；二是根基降解，即植物根分泌根基酶，如消化酶、漆酶、去卤化酶，然后直接参与有机污染物降解。微生物修复是可通过其代谢活动，将有机污染物降解。但目前微生物与植物联合应用修复土壤有机污染的案例还少，多数还是采用单一的微生物，这样往往受环境的变化影响强烈。

发明内容

本发明的提供一种利用双孢菇栽培废弃物提取液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，本方法能够大大降低土壤中有机物的含量，且具有环境友好、无二次污染、经济和可操作性强等特点。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，包括如下步骤，

1）将鸡粪和玉米秸秆按质量比50-60：40-50混合后，进行堆沤发酵，每7-10天进行一次翻堆，发酵50-60天后，得到发酵腐熟物料；

2 )将双孢菇的菌种撒入至发酵腐熟物料中混匀，在密闭条件下发菌培养18-21天，控制温度为25-28℃；

3）经步骤2）的发菌培养后的菌料按80-90kg/m²平铺在菇架上，然后将覆土覆盖在菌料

上面，控制覆土的厚度为5 .5-6cm，蘑菇房温度保持32-35℃，湿度保持70-80%，栽培15-20天后出菇；

4）经步骤3）出菇后的废弃物加水，在室温下，pH自然，搅拌24-36h，过滤取其上清液，将功能微生物菌剂与上述上清液按体积比80-95：5-20混合后，得土壤修复剂；所述的功能微生物菌剂为固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液, 假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液；

5）在待修复土壤，施入功能微生物菌剂，每亩施用量约50-100ml，翻耕后种植玉米，待玉米破肚期后，每隔6-8 天将土壤修复剂按每亩30-50mL喷雾施用至土壤中，待玉米成熟。

优选地，步骤5）所述的玉米秸秆成熟收获后，将玉米秸秆进行集中晾晒处理，再利用其按步骤1）所述的步骤制备发酵腐熟物料。优选地，玉米秸秆的长度为 30-40cm后与鸡粪混合，玉米秸秆中的水分含量≤ 25wt％。

优选地，固氮芽孢杆菌菌液的浓度为2-3×10⁸个/mL，巨大芽孢杆菌菌液的浓度为2 -3×10⁸个/mL，胶冻芽孢杆菌菌液的浓度为2 -3×10 ⁸个/mL，假单胞菌菌液的浓度为3-5×10 ⁸个/mL ，节细菌菌液的浓度为4-5×10⁸个/mL，黑曲霉孢子悬浮液的浓度为5-8 ×10⁸个/mL。固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液、假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液按体积比1-3：1-3：1-3：1-3：1-3：1-3混合为功能微生物菌种。

优选地，鸡粪中的水分含量≤ 35wt％。

有益效果：

1、玉米秸秆富含纤维，半纤维和木质素，双孢菇在生长过程中，产生大量分解纤维素、半纤维素的功能酶，降解木质素的过氧化酶、漆酶、歧化酶等，将其分解成葡萄糖、醌类化合物等成份供给自身生长繁殖，因而种植双孢菇后的废弃物经水提取后，含有大量过氧化酶和漆酶，可直接参与有机污染物降解，另外种植双孢菇后的废弃物，是很好的有机肥料，其中含有较丰富氨基酸、菌类多糖及Fe、Ca 、Zn、Mg等微量元素，因而可以有效地提高玉米吸收利用，可使玉米快速生长，加大对有机物污染物的的吸收贮存量，从而提高植物修复效率。

2、本发明将栽培双孢菇后废弃物的水提液中加入功能微生物菌剂，微生物可利用其中多糖和蛋白进行繁殖，活菌数得到增加，使其能更好地适应土壤环境，施入土壤后，功能性微生物迅速在土壤中以几何级数繁衍扩散，与植物协同作用，使土壤中的有机物含量减小。

3、本发明中双孢菇的栽培的原料之一来源于对土壤进行修复的玉米秸秆，同时栽培双孢菇后的废弃物被利用来加强作为对土壤的修复的作物玉米秸秆的生长，实现了循环利用。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1 一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，包括如下步骤，

1）将鸡粪（水分含量≤ 35wt％）和玉米秸秆（长度为 35cm，水分含量≤ 25wt％）按质量比55：45混合后，进行堆沤发酵，每8天进行一次翻堆，发酵58天后，得到发酵腐熟物料；

2 )将双孢菇的菌种撒入至发酵腐熟物料中混匀，在密闭条件下发菌培养20天，控制温度为25-28℃；

3）经步骤2）的发菌培养后的菌料按85kg/m²平铺在菇架上，然后将覆土覆盖在菌料上面，控制覆土的厚度为5.8cm，蘑菇房温度保持32-35℃，湿度保持70-80%，栽培18天后出菇，产量总计达到27kg/m²；

4）经步骤3）出菇后的废弃物加水，在室温下，pH自然，搅拌32h，过滤取其上清液，将功能微生物菌剂与上述上清液按体积比90：10混合后，得土壤修复剂；

其中，所述的功能微生物菌种为固氮芽孢杆菌菌液（浓度为2-3×10⁸个/mL），巨大芽孢杆菌菌液（浓度为2 -3×10⁸个/mL），胶冻芽孢杆菌菌液（2 -3×10 ⁸个/mL），假单胞菌菌液（浓度为3-5 ×10 ⁸个/mL），节细菌菌液（4-5×10⁸个/mL），和黑曲霉孢子悬浮液（浓度为5-8 ×10⁸个/mL），固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液、假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液按体积比1：1：1：1：1：1混合为功能微生物菌种。

5）在南京某有机化工厂内区域土地A（长*宽=30*5）待修复土壤，施入功能微生物菌剂，每亩施用量约80ml，翻耕后种植玉米，待玉米破肚期后，每隔6-8 天将土壤修复剂按每亩40mL喷雾施用至土壤中，待玉米成熟后收获后，将玉米秸秆进行集中处理晾晒后，再利用其按步骤1）所述的步骤制备发酵腐熟物料。

区域土地A未进行生物修复前，经检测，土壤有机污染物主要是4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯，乙苯，二甲苯，1,2-二氯苯，含量分别为4.4mg/kg，1μg/ kg，1.2μg/ kg ，0.5μg/kg，1.7μg/ kg，2.6 mg/kg；按实施例1的方法进行处理后，4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯、乙苯、二甲苯，1,2-二氯苯的含量分别为1.2mg/kg，0.02μg/ kg，0.04μg/ kg ，0.01μg/ kg，0.06μg/ kg， 0.4 mg/kg，另外步骤3）所得双孢菇中未检测到4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯、乙苯、二甲苯和1,2-二氯苯也进行了检测，均未检测出。

实施例2 一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，包括如下步骤，

1）将鸡粪（水分含量≤ 35wt％）和玉米秸秆（长度为 30cm，水分含量≤ 25wt％）按质量比60：40混合后，进行堆沤发酵，每7天进行一次翻堆，发酵60天后，得到发酵腐熟物料；

2 )将双孢菇的菌种撒入至发酵腐熟物料中混匀，在密闭条件下发菌培养18天，控制温度为25-28℃；

3）经步骤2）的发菌培养后的菌料按80kg/m²平铺在菇架上，然后将覆土覆盖在菌料上面，控制覆土的厚度为5 .5cm，蘑菇房温度保持32-35℃，湿度保持70-80%，栽培15天后出菇，产量总计达到25kg/m²；

4）经步骤3）出菇后的废弃物加水，在室温下，pH自然，搅拌24h，过滤取其上清液，将功能微生物菌剂与上述上清液按体积比80：20混合后，得土壤修复剂；所述的功能微生物菌剂为固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液, 假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液；

其中，所述的功能微生物菌种为固氮芽孢杆菌菌液（浓度为2-3×10⁸个/mL），巨大芽孢杆菌菌液（浓度为2 -3×10⁸个/mL），胶冻芽孢杆菌菌液（2 -3×10 ⁸个/mL），假单胞菌菌液（浓度为3-5 ×10 ⁸个/mL），节细菌菌液（4-5×10⁸个/mL），和黑曲霉孢子悬浮液（浓度为5-8 ×10⁸个/mL），固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液、假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液按体积比3： 3： 3：1：1：1混合为功能微生物菌种。

5）将南京某有机化工厂内区域土地B（长*宽=30*5）施入功能微生物菌剂，每亩施用量约100ml，翻耕后种植玉米，待玉米破肚期后，每隔6-8 天将土壤修复剂按每亩30mL喷雾施用至土壤中，待玉米成熟后收获后，将玉米秸秆进行集中处理晾晒后，再利用其按步骤1）所述的步骤制备发酵腐熟物料。

区域土地B未进行生物修复前，经检测，土壤有机污染物主要是4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯，乙苯，二甲苯，1,2-二氯苯，含量分别为4.2mg/kg，2μg/ kg，0.8μg/ kg ，0.6μg/kg，1.8μg/ kg，2.4mg/kg；按实施例1的方法进行处理后，4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯、乙苯、二甲苯，1,2-二氯苯的含量分别为1.2mg/kg，0.04μg/ kg，0.03μg/ kg ，0.01μg/ kg，0.04μg/ kg， 0.6 mg/kg，另外对步骤3）所得双孢菇中的4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯、乙苯、二甲苯和1,2-二氯苯也进行检测，均未检测出。

实施例3 一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，包括如下步骤，

1）将鸡粪（水分含量≤ 35wt％）和玉米秸秆（长度为40cm，水分含量≤ 25wt％）按质量比50：50混合后，进行堆沤发酵，每10天进行一次翻堆，发酵50天后，得到发酵腐熟物料；

2 )将双孢菇的菌种撒入至发酵腐熟物料中混匀，在密闭条件下发菌培养21天，控制温度为25-28℃；

3）经步骤2）的发菌培养后的菌料按90kg/m²平铺在菇架上，然后将覆土覆盖在菌料上面，控制覆土的厚度为6cm，蘑菇房温度保持32-35℃，湿度保持70-80%，栽培20天后出菇，产量总计达到25kg/m²；

4）经步骤3）出菇后的废弃物加水，在室温下，pH自然，搅拌36h，过滤取其上清液，将功能微生物菌剂与上述上清液按体积比95：5混合后，得土壤修复剂；所述的功能微生物菌剂为固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液, 假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液；

5）在南京某有机化工厂内区域土地C（长*宽=30*5）施入功能微生物菌剂，每亩施用量约50ml，翻耕后种植玉米，待玉米破肚期后，每隔6-8 天将土壤修复剂按每亩50mL喷雾施用至土壤中，待玉米成熟后收获后，将玉米秸秆进行集中处理晾晒后，再利用其按步骤1）所述的步骤制备发酵腐熟物料。

其中，所述的功能微生物菌种为固氮芽孢杆菌菌液（浓度为2-3×10⁸个/mL），巨大芽孢杆菌菌液（浓度为2 -3×10⁸个/mL），胶冻芽孢杆菌菌液（2 -3×10 ⁸个/mL），假单胞菌菌液（浓度为3-5 ×10 ⁸个/mL），节细菌菌液（4-5×10⁸个/mL），和黑曲霉孢子悬浮液（浓度为5-8 ×10⁸个/mL），固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液、假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液按体积比1：1：1：2：2：2混合为功能微生物菌种。

区域土地C未进行生物修复前，经检测，土壤有机污染物主要是4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯，乙苯，二甲苯，1,2-二氯苯，含量分别为4.5mg/kg，1.2μg/ kg，0.6μg/ kg ，0.4μg/ kg，1.8μg/ kg，2.5 mg/kg；按实施例1的方法进行处理后，4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯、乙苯、二甲苯，1,2-二氯苯的含量分别为1.1mg/kg，0.02μg/ kg，0.02μg/ kg ，0.02μg/ kg，0.05μg/ kg， 0.3 mg/kg，另外对步骤3）所得双孢菇中的4-甲基-2-戊酮，甲苯，氯苯、乙苯、二甲苯和1,2-二氯苯也进行检测，均未检测出。

以上实施例中，区域土地A,B,C相邻。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims

1.一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，其特征在于，包括如下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，其特征在于，步骤5）所述的玉米成熟收获后，将玉米秸秆进行集中晾晒和切割处理，再利用其按步骤1）所述的步骤制备发酵腐熟物料。

3.根据权利要求1或2所述的一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，其特征在于，玉米秸秆的长度为 30-40cm。

4.根据权利要求1或2述的一种联合双孢菇废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，其特征在于，玉米秸秆中的水分含量≤ 25wt%。

5.根据权利要求1所述的一种种植联合双孢菇废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，其特征在于，固氮芽孢杆菌菌液的浓度为2-3×10⁸个/mL，巨大芽孢杆菌菌液的浓度为2 -3×10⁸个/mL，胶冻芽孢杆菌菌液的浓度为2 -3×10 ⁸个/mL，假单胞菌菌液的浓度为3-5 ×10 ⁸个/mL ，节细菌菌液的浓度为4-5×10⁸个/mL，黑曲霉孢子悬浮液的浓度为5-8 ×10⁸个/mL。

6.据权利要5所述的一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，其特征在于，固氮芽孢杆菌菌液、巨大芽孢杆菌菌液、胶冻芽孢杆菌菌液、假单胞菌菌液、节细菌菌液和黑曲霉孢子悬浮液按体积比1-3：1-3：1-3：1-3：1-3：1-3混合为功能微生物菌种。

7.根据权利要求1所述的一种联合双孢菇栽培废弃物水提液与微生物和植物协同降解土壤有机污染的方法，其特征在于，鸡粪中的水分含量≤ 35wt％。