CN109749750A - 一种土壤重金属污染修复剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤污染修复技术领域，尤其是涉及一种土壤重金属污染修复剂及其制备方法。该修复剂包含腐殖质10‑15份、生物炭30‑35份，复合菌剂10‑15份，纳米水凝胶5‑10份，生物酶10‑15份，藻类5‑10份，吸附助剂10‑20份。该修复剂中的复合菌剂可通过离子交换，络合作用等方式富集重金属离子，改变土壤中重金属离子的存在形态；蚓激酶、脲酶等，能够改善土壤的团粒结构，改良土壤的理化性质，从而改变重金属离子的存在形态；纳米水凝胶具有独特的三维网状结构，可有效吸附土壤中的铅、铜离子，而且具有良好的生物相容性，安全环保，不会造成二次污染。

Description

一种土壤重金属污染修复剂及其制备方法

技术领域

本发明属于土壤污染修复技术领域，尤其是涉及一种土壤重金属污染修复剂及其制备方法。

背景技术

随着工业、农业现代化，城市化的发展，来自工业固体废弃物及污水的大量排放，农业化肥农药的广泛使用，城市交通排放各种废弃物的增多等方面导致的土壤中重金属含量显著增加，重金属对土壤的污染日益严重。人为因素造成土壤重金属污染已成为当今社会越来越不容忽视的环境问题。土壤是不可再生资源，由于土壤中重金属的污染不易分解去除，而且生物体可以富集重金属，常常使重金属在土壤环境中逐渐积累，甚至某些重金属元素在土壤中还可以转化为毒性更大的甲基化合物，并且容易随食物链对人类健康带来潜在危害，即使在低浓度时也会对人体健康产生多种负面影响，目前主要的治理重金属污染的方法有物理方法、化学方法、生物方法。物理方法主要是通过不同材料对重金属的吸附来达到束缚重金属离子的目的，但这种方法的造价高，吸附能力有限，不同吸附材料对污染物的吸附能力也存在较大差别，而化学方法往往会引入有潜在毒害作用的化学试剂造成二次污染，生物修复技术是近年来被广泛使用的环保型技术，它能够利用动植物和微生物特有的生理活动来束缚、降解、钝化土壤中的重金属，但现有的生物修复剂的治理效果并不明显，而且不能有效的改善被污染土壤的理化性质。

发明内容

本发明旨在提供一种能够有效治理土壤中重金属污染的修复剂及其制备方法。

本发明提供的修复剂能够对重金属污染的土壤进行有效的修复。

本发明所采用的腐败希瓦氏菌保藏编号为CGMCCNo.6192，木素木霉保藏编号为SCTCC 400587，脱硫弧菌保藏编号CBCBSU CSU 208126、葡萄穗霉SCTCC 400246、肠膜明串珠菌保藏编号CCTCC AB 2010207。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种土壤重金属污染修复剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

一种土壤重金属污染修复剂，包含以下各组份：腐殖质20-25份、生物炭30-35份，复合菌剂10-15份，纳米水凝胶8-10份，生物酶10-15份，藻类10-15份，吸附助剂5-10份。

进一步的，所述的修复剂包含以下各组分：腐殖质20份、生物炭30份，复合菌剂10份，纳米水凝胶10份，生物酶10份，藻类10份，吸附助剂10份。

进一步的，所述的生物炭包括：板栗栗苞、橘皮、柚皮、核桃青皮、中的任意一种或任意多种的混合。

进一步的，所述的复合菌剂包括：腐败希瓦氏菌、脱硫弧菌、葡萄穗霉、木素木霉、肠膜明串珠菌中的任意一种或任意多种的混合。

进一步的，所述的纳米水凝胶包括：阳离子瓜尔胶、酰胺基纳米水凝胶、磺酸基纳米水凝胶的任意一种或任意多种的混合。

进一步的，所述的生物酶包括：蚓激酶、脲酶、纤维素酶的任意一种或任意多种的混合。

进一步的，所述的藻类包括鱼腥藻、蓝藻、微囊藻、绿藻的任意一种或任意多种的混合。

进一步的，所述的吸附助剂包括：富啡酸、硅酸钠、聚乙烯醇、吲哚乙酸、生石灰的任意一种或任意多种的混合。

本发明还提供了上述治理土壤重金属污染的吸附剂的制备方法，将上述原料按组分比例混合，制备得到的土壤重金属污染修复剂。

采用上述技术方案，本发明具有的有益效果为：

1.该修复剂中的复合菌剂可通过离子交换，络合作用等方式富集重金属离子，改变土壤中重金属离子的存在形态。

2.该修复剂中的蚓激酶、脲酶等，能够改善土壤的团粒结构，改良土壤的理化性质，从而改变重金属离子的存在形态。

3.该修复剂中的纳米水凝胶具有独特的三维网状结构，可有效吸附土壤中的铅、铜离子，而且具有良好的生物相容性，安全环保，不会造成二次污染。

4.该修复剂的成本低，其主要成分是腐殖质，生物炭等廉价原料。

具体实施方式

以下具体说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。本领域的技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的前提下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围。

下面将结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

一种土壤重金属污染修复剂，包含以下各组份：腐殖质15份、板栗栗苞15份、橘皮10份、柚皮5份、核桃青皮5份、腐败希瓦氏菌4、脱硫弧菌1份、葡萄穗霉2份、木素木霉2份、肠膜明串珠菌1份、阳离子瓜尔胶5份、胺基纳米水凝胶2份、磺酸基纳米水凝胶3份、蚓激酶8份、脲酶1份、纤维素酶1份、鱼腥藻5份、蓝藻2份、微囊藻1份、绿藻2份、富啡酸3份、硅酸钠2份、聚乙烯醇2份、吲哚乙酸1份、生石灰2份。

实施例2

一种土壤重金属污染修复剂，包含以下各组份：腐殖质10份、板栗栗苞10份、橘皮10份、柚皮5份、核桃青皮5份、腐败希瓦氏菌5、葡萄穗霉4份、木素木霉2份、肠膜明串珠菌3份、阳离子瓜尔胶3份、磺酸基纳米水凝胶2份、蚓激酶10份、脲酶3份、纤维素酶2份、鱼腥藻2份、蓝藻1份、微囊藻1份、绿藻1份、富啡酸10份、硅酸钠3份、聚乙烯醇3份、吲哚乙酸3份、生石灰1份。

实施例3

一种土壤重金属污染修复剂，包含以下各组份：腐殖质13份、板栗栗苞15份、橘皮5份、柚皮5份、核桃青皮3份、腐败希瓦氏菌4、葡萄穗霉3份、木素木霉3份、肠膜明串珠菌3份、阳离子瓜尔胶6份、胺基纳米水凝胶2份、蚓激酶9份、纤维素酶4份、鱼腥藻3份、蓝藻3份、微囊藻1份、绿藻1份、富啡酸6份、硅酸钠3份、吲哚乙酸3份、生石灰1份。

对比例1

在实施例1的基础上不添加腐败希瓦氏菌、脱硫弧菌、葡萄穗霉、木素木霉、其他步骤同实施例1

对比例2

在实施例1的基础上不添加蚓激酶，脲酶，纤维素酶，其他步骤同实施例1。

使用上述实施例1-3以及对比例1-2中的修复剂对受重金属污染的土壤进行处理，取汉沽某工厂附近土壤进行破碎，去除污染土壤中植物根系和大石块等杂质，将土壤分成5份，测定各重金属总量，有效态量和浸出毒性，分别按照对比例1、对比例2、实施例1-3的处方配比配置后，按照5％的比例加入到每份土壤中，混合均匀，一个月后，检测经处理后的土壤中的重金属总量，结果如表1所示：

表1.不同修复剂对重金属污染土壤的处理结果

测试项目	Pb浸出毒性降低率	Cu浸出毒性降低率	Hg浸出毒性降低率
				对比例1	65.66％	59.46％	60.58％
对比例2	70.20％	60.33％	58.45％
				实施例1	89.45％	90.94％	89.69％
实施例2	85.47％	87.47％	83.90％
				实施例3	87.94％	89.24％	85.68％

通过上述处理结果可以看出，实施例1-3治理重金属污染的效果明显好于对比例1-2，同时说明，本处方使用的复合菌剂和蚓激酶等生物酶可有效的降低重金属离子的浸出毒性，能够对Pb、Cu、Hg三种重金属进行有效的束缚。

Claims (9)

1.一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，包含以下各组份：腐殖质10-15份、生物炭30-35份，复合菌剂10-15份，纳米水凝胶5-10份，生物酶10-15份，藻类5-10份，吸附助剂10-20份。

2.根据权利要求1所述的一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，所述的修复剂包含以下各组分：腐殖质10份、生物炭35份，复合菌剂10份，纳米水凝胶10份，生物酶10份，藻类10份，吸附助剂10份。

3.根据权利要求1所述的一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，所述的生物炭包括：板栗栗苞、橘皮、柚皮、核桃青皮中的任意一种或任意多种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，所述的复合菌剂包括：腐败希瓦氏菌、脱硫弧菌、葡萄穗霉、木素木霉、肠膜明串珠菌中的任意一种或任意多种的混合。

5.根据权利要求1所述的一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，所述的纳米水凝胶包括：阳离子瓜尔胶、酰胺基纳米水凝胶、磺酸基纳米水凝胶的任意一种或任意多种的混合。

6.根据权利要求1所述的一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，所述的生物酶包括：蚓激酶、脲酶、纤维素酶的任意一种或任意多种的混合。

7.根据权利要求1所述的一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，所述的藻类包括鱼腥藻、蓝藻、微囊藻、绿藻的任意一种或任意多种的混合。

8.根据权利要求1所述的一种土壤重金属污染修复剂，其特征在于，所述的吸附助剂包括：富啡酸、硅酸钠、聚乙烯醇、吲哚乙酸、生石灰的任意一种或任意多种的混合。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到的土壤重金属污染修复剂。