CN109909282A

CN109909282A - 工业废水污染的土地的生物修复方法

Info

Publication number: CN109909282A
Application number: CN201910218416.3A
Authority: CN
Inventors: 徐其泽; 彭扣华
Original assignee: China Transport Construction Holdings Ltd
Current assignee: Zhongyun Construction Shareholding Co ltd
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2019-06-21

Abstract

本发明公开了一种工业废水污染的土地的生物修复方法，S1：土地选取：调查土壤污染状况及其污染物的空间分布，以确定污染区域，选定污染区域作为修复单元；S2：平整土地：对污染区域进行场地平整，秋末冬初时节施足腐熟有机农杂肥后进行深耕，以使土壤风化，冻死越冬害虫；S3：微生物的修复：投加复合生物菌剂、营养盐和微生物，通过深耕使其与土壤均匀混合；S4：植物栽培：在土壤中种植水稻、玉米或小麦，待植物存活后，施入复合肥并进行灌溉；S5：软体生物修复：春末夏初时向土壤中引入蚯蚓，通过在土壤中蠕动摄食使重金属在其体内停留和富集，蚯蚓摄食后进行回收，本发明获得的土壤促进作物生长，增加作物产量。

Description

工业废水污染的土地的生物修复方法

技术领域

本发明涉及土地修复技术领域，具体而言，涉及一种工业废水污染的土地的生物修复方法。

背景技术

随着经济的快速发展，人口的不断增长，用水量急剧增加，污水排放量也相应增加，水体的环境容量和生态承载力不堪重负，生态系统中的土地遭到极大破坏。

目前，通过土壤微生物修复技术对工业废水污染的土地进行修复，工业废水污染的土地的生物修复技术是一种利用土著微生物或人工驯化的具有特定功能的微生物，在适宜环境条件下，通过自身的代谢作用，降低土壤中有害污染物活性或降解成无害物质的修复技术。

传统的重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集，如生物积累、生物吸着和生物转化，如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解等作用方式。有机污染土壤的微生物修复原理主要包括微生物的降解和转化。其通常依靠氧化作用、还原作用、基因转移作用、水解作用等反应模式来实现的，但是对土壤的中重金属的吸收的效果均不彻底，影响农作物的生长。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决上述技术问题。

有鉴于此，本发明提供了一种工业废水污染的土地的生物修复方法，该工业废水污染的土地的生物修复方法可快速有效地降解土壤中的污染物，减少重金属污染对农作物的危害，促进作物生长，增加作物产量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种工业废水污染的土地的生物修复方法，S1：土地选取：调查土壤污染状况及其污染物的空间分布，以确定污染区域，选定污染区域作为修复单元；S2：平整土地：对污染区域进行场地平整，秋末冬初时节施足腐熟有机农杂肥后进行深耕，以使土壤风化，冻死越冬害虫；S3：微生物的修复：投加复合生物菌剂、营养盐和微生物，通过深耕使其与土壤均匀混合；S4：植物栽培：在土壤中种植水稻、玉米或小麦，待植物存活后，施入复合肥并进行灌溉；S5：软体生物修复：春末夏初时向土壤中引入蚯蚓，通过在土壤中蠕动摄食使重金属在其体内停留和富集，蚯蚓摄食后进行回收。

进一步，所述步骤S3中，复合生物菌剂的制备方法包括以下步骤：S31：将固氮螺菌、硅酸盐菌、假单胞菌、光合菌和纤维素酶制剂按一定比例制备混合菌；S32：混合菌内加入蒸馏水，在密封无氧容器中、环境温度保持在30~50℃发酵5 ~10天；S33：向密封无氧容器通入适量氧气，使发酵液处于好氧环境、环境温度保持在55~65℃发酵2 ~3天。

进一步，所述步骤S31中，固氮螺菌属、硅酸盐菌、假单胞菌属、光合菌和纤维素酶制剂的质量比为3：5：8：7：6。

进一步，所述步骤S3中，微生物的修复10~20天后对土壤采样并测试无机和有机污染物在土壤中的种类及分布，若符合预定的标准进行下一步骤，若不符合预定标准，循环步骤S3。

进一步，所述步骤S3中，复合生物菌剂与土壤混合过程中，加入蒸馏水以促进微生物的生长。

进一步，所述步骤S4中，植物栽培后30~35天进行翻地以进一步促进微生物的生长。

进一步，所述步骤S5中，蚯蚓投放密度为0.5~1 kg/m²。

进一步，所述步骤S5中，蚯蚓在土壤中蠕动摄食的时间为15 ~20天。

进一步，所述步骤S1中，选取500m²的污染区域作为修复单元。

进一步，所述步骤S2中，采用土地平整装置进行场地平整，使污染区域平整后的平面度不小于5‰。

本发明的技术效果在于：（1）土壤依次经过土地选取、平整土地、微生物的修复、植物栽培和软体生物修复，有效地降解土壤中的污染物，减少重金属污染对农作物的危害，促进作物生长，增加作物产量。

(2) 采用微生物的修复和软体生物修复，可大幅降低土壤的修复成本，避免物化法修复引起的二次污染问题。

(3) 复合生物菌剂制备简单方便，过程简单易行，适宜修复各种规模的污染场地。

(4) 修复过程中投加营养盐，可显著增强土壤的肥力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

一种工业废水污染的土地的生物修复方法，S1：土地选取：调查土壤污染状况及其污染物的空间分布，以确定污染区域，选定污染区域作为修复单元；S2：平整土地：对污染区域进行场地平整，秋末冬初时节施足腐熟有机农杂肥后进行深耕，以使土壤风化，冻死越冬害虫；S3：微生物的修复：投加复合生物菌剂、营养盐和微生物，通过深耕使其与土壤均匀混合；S4：植物栽培：在土壤中种植水稻、玉米或小麦，待植物存活后，施入复合肥并进行灌溉；S5：软体生物修复：春末夏初时向土壤中引入蚯蚓，通过在土壤中蠕动摄食使重金属在其体内停留和富集，蚯蚓摄食后进行回收。

其中，步骤S1中，选取500m²的污染区域作为修复单元，降低外界环境对土壤的干扰，提高土壤修复效果的准确性，减小误差；

步骤S2中，采用土地平整装置进行场地平整，使污染区域平整后的平面度不小于5‰，满足农田耕作、灌排的需要，保证植物的正常生长；

步骤S3中，微生物的修复10~20天后对土壤采样并测试无机和有机污染物在土壤中的种类及分布，若符合预定的标准进行下一步骤，若不符合预定标准，循环步骤S3，以降解土壤中的污染物，显著降低土壤的浸出毒性，同时过程简单易行，适宜修复各种规模的污染场地。

步骤S3中，复合生物菌剂与土壤混合过程中，加入蒸馏水以促进微生物的生长，缩短污染土壤的修复周期。

步骤S4中，植物栽培后30~35天进行翻地以进一步促进微生物的生长，进一步缩短污染土壤的修复周期；

步骤S5中，蚯蚓投放密度为0.5~1 kg/m²，使土地中重金属的吸附效果达到最佳；

步骤S5中，蚯蚓在土壤中蠕动摄食的时间为15 ~20天，使蚯蚓在土壤中对重金属吸附效果更彻底。

根据本发明的具体实施例，盐城某化工工厂附近的土壤，农耕土壤中存在Pb、Cr、Cu等多种重金属污染和细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒等多种微生物，选定500m²的污染区域作为修复单元，施足腐熟有机农杂肥后进行深耕，投加复合生物菌剂、营养盐和微生物，在土壤中种植水稻、玉米或小麦，通过在土壤中蠕动摄食使重金属在其体内停留和富集，蚯蚓摄食后进行回收，Pb、Cr、Cu等多种重金属含量降低36％，细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒等多种微生物降低53％，达到《土壤环境质量标准》(GB15618-2009)中的农业用地标准。

根据本发明的具体实施例，盐城某染布工厂附近的土壤，农耕土壤中存在Pb、Cr、Cu等多种重金属污染和细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒等多种微生物，选定500m²的污染区域作为修复单元，施足腐熟有机农杂肥后进行深耕，投加复合生物菌剂、营养盐和微生物，在土壤中种植水稻、玉米或小麦后，31天进行翻地以进一步促进微生物的生长，进一步缩短污染土壤的修复周期，通过在土壤中蠕动摄食使重金属在其体内停留和富集，蚯蚓摄食后进行回收，Pb、Cr、Cu等多种重金属含量降低46％，细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒等多种微生物降低59％，降解效果最好，达到《土壤环境质量标准》(GB15618-2009)中的农业用地标准。

根据本发明的具体实施例，盐城某皮革厂附近的土壤，农耕土壤中存在Pb、Cr、Cu等多种重金属污染和细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒等多种微生物，选定500m²的污染区域作为修复单元，施足腐熟有机农杂肥后进行深耕，投加复合生物菌剂、营养盐和微生物，在土壤中种植水稻、玉米或小麦后，35天进行翻地以进一步促进微生物的生长，进一步缩短污染土壤的修复周期，通过在土壤中蠕动摄食使重金属在其体内停留和富集，蚯蚓摄食后进行回收，Pb、Cr、Cu等多种重金属含量降低40％，细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒等多种微生物降低55％，达到《土壤环境质量标准》(GB15618-2009)中的农业用地标准。

复合生物菌剂的制备方法包括以下步骤：S31：将固氮螺菌、硅酸盐菌、假单胞菌、光合菌和纤维素酶制剂按一定比例制备混合菌；S32：混合菌内加入蒸馏水，在密封无氧容器中、环境温度保持在30~50℃发酵5 ~10天；S33：向密封无氧容器通入适量氧气，使发酵液处于好氧环境、环境温度保持在55~65℃发酵2 ~3天；

其中，固氮螺菌属、硅酸盐菌、假单胞菌属、光合菌和纤维素酶制剂的质量比为3：5：8：7：6。

根据本发明的具体实施例，固氮螺菌属、硅酸盐菌、假单胞菌属、光合菌和纤维素酶制剂的质量比为3：5：8：7：6制备混合菌，混合菌内加入蒸馏水，在密封无氧容器中、环境温度保持在30~50℃发酵5天，向密封无氧容器通入适量氧气，使发酵液处于好氧环境、环境温度保持在55~65℃发酵2天，得出的复合生物菌剂与土壤混合后，土壤中细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒含量降低30％。

根据本发明的具体实施例，固氮螺菌属、硅酸盐菌、假单胞菌属、光合菌和纤维素酶制剂的质量比为3：5：8：7：6制备混合菌，混合菌内加入蒸馏水，在密封无氧容器中、环境温度保持在30~50℃发酵7天，向密封无氧容器通入适量氧气，使发酵液处于好氧环境、环境温度保持在55~65℃发酵2天，土壤中细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒含量降低49％。

根据本发明的具体实施例，固氮螺菌属、硅酸盐菌、假单胞菌属、光合菌和纤维素酶制剂的质量比为3：5：8：7：6制备混合菌，混合菌内加入蒸馏水，在密封无氧容器中、环境温度保持在30~50℃发酵10天，向密封无氧容器通入适量氧气，使发酵液处于好氧环境、环境温度保持在55~65℃发酵2天，，土壤中细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物和病毒含量降低35％。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：土地选取：调查土壤污染状况及其污染物的空间分布，以确定污染区域，选定污染区域作为修复单元；

S2：平整土地：对污染区域进行场地平整，秋末冬初时节施足腐熟有机农杂肥后进行深耕，以使土壤风化，冻死越冬害虫；

S3：微生物的修复：投加复合生物菌剂、营养盐和微生物，通过深耕使其与土壤均匀混合；

S4：植物栽培：在土壤中种植水稻、玉米或小麦，待植物存活后，施入复合肥并进行灌溉；

S5：软体生物修复：春末夏初时向土壤中引入蚯蚓，通过在土壤中蠕动摄食使重金属在其体内停留和富集，蚯蚓摄食后进行回收。

2.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S3中，复合生物菌剂的制备方法包括以下步骤：

S31：将固氮螺菌、硅酸盐菌、假单胞菌、光合菌和纤维素酶制剂按一定比例制备混合菌；

S32：混合菌内加入蒸馏水，在密封无氧容器中、环境温度保持在30~50℃发酵5 ~10天；

S33：向密封无氧容器通入适量氧气，使发酵液处于好氧环境、环境温度保持在55~65℃发酵2 ~3天。

3.根据权利要求2所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S31中，固氮螺菌属、硅酸盐菌、假单胞菌属、光合菌和纤维素酶制剂的质量比为3：5：8：7：6。

4.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S3中，微生物的修复10~20天后对土壤采样并测试无机和有机污染物在土壤中的种类及分布，若符合预定的标准进行下一步骤，若不符合预定标准，循环步骤S3。

5.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S3中，复合生物菌剂与土壤混合过程中，加入蒸馏水以促进微生物的生长。

6.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S4中，植物栽培后30~35天进行翻地以进一步促进微生物的生长。

7.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S5中，蚯蚓投放密度为0.5~1 kg/m²。

8.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S5中，蚯蚓在土壤中蠕动摄食的时间为15 ~20天。

9.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S1中，选取500m²的污染区域作为修复单元。

10.根据权利要求1所述的工业废水污染的土地的生物修复方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用土地平整装置进行场地平整，使污染区域平整后的平面度不小于5‰。