CN110387244A - 一种有机污染土壤修复剂及其生产方法与应用 - Google Patents

一种有机污染土壤修复剂及其生产方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机污染土壤修复及其生产方法与应用，其中有机污染土壤修复剂，包括重量比为35～45:10～20:10～16:4～6:1～3的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂；复合营养粉由复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸制成；微生物粉剂包括枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌、丛枝菌根菌的菌粉以及平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇等混合孢子粉。本发明能有效的增加土壤团粒结构、改善土壤空隙状况、提高土壤中营养成分含量，降低土壤中的有机污染物含量，补充对土壤有机污染物降解能力高的微生物，促进植物和微生物生长，有利于污染土壤的生态修复。

Description

一种有机污染土壤修复剂及其生产方法与应用
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域，特别是涉及一种有机污染土壤修复剂及其生产方法与应用。
背景技术
前些年,由于工业三废的肆意排放，农药化肥的过量使用，致使有机污染物在环境中广泛分布，并且在土壤环境中富集，环境质量受到显著影响。这些污染物来源广、种类多，一般包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三氯乙烯等挥发性有机污染物，以及多环芳烃、多氯联苯、有机农药类等半挥发性有机污染物。有机污染物可直接破坏土壤的正常功能，并通过植物的吸收和食物链的积累来危害人类健康；或者通过对土壤动物的新陈代谢、遗传特性对植物的生长发育产生影响，破坏生态环境，从而间接危害人类健康。
目前，土壤有机污染修复技术有化学氧化技术、热脱附技术、水泥窑协同处置技术、生物堆技术、气相抽提等，在各种修复技术中，微生物修复和植物修复是目前最具发展前景的绿色修复技术，具有环境友好、生态安全的优点。但是，土壤中原本存在的土著微生物对这些污染物的降解能力不高，因此需要补充其它的高效微生物，在优化的环境微生态条件下，加速分解污染物，修复被污染的土壤。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种有机污染土壤修复剂。该修复剂能有效的增加土壤团粒结构、改善土壤孔隙状况、提高土壤中营养成分含量，降低土壤中的有机污染物含量，补充对土壤有机污染物降解能力高的微生物，促进植物和微生物生长，有利于污染土壤的生态修复。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种有机污染土壤修复剂的生产方法。
本发明还公开了该有机污染土壤修复剂的应用。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种有机污染土壤修复剂，包括重量比为35～45:10～20:10～16:4～6:1～3的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂。
优选的，所述的有机污染土壤修复剂包括重量比为40:15:13:5:2的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂。
优选的，所述的复合营养粉由重量份为70～80:10～20:1～2:1～2:0.5～1.5的复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸制成。
优选的，所述的微生物粉剂包括重量份1:2的细菌、真菌，其中细菌包括重量份为2:2:1:1.5:2的枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌；真菌包括重量份为2:2:1:1.5:0.5:1的平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇的混合孢子粉。
优选的，所述的微生物粉剂中枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌的活菌含量分别为每克含有2.0×108～6.0×108CFU、0.5×108～1.5×108CFU、1.0×108～5.0×108CFU、1.0×108～5.0×108CFU、0.5×108～2.5×108CFU。
优选的，所述的纳米腐殖酸的粒径为60纳米，哺乳动物血粉的细度为100～200目，微粉硅藻土的细度为500目。
一种有机污染土壤修复剂的生产方法，包括以下步骤：
a.将腐殖酸微粉通过研磨机进行研磨，并过筛得到纳米腐殖酸；将硅藻土通过研磨机进行研磨并过筛得到微粉硅藻土；将动物血液凝结成块并经过高温蒸煮，然后压除汁液，经过晾晒、烘干后粉碎成哺乳动物血粉；
b.按重量比70～80:10～20:1～2:1～2:0.5～1.5将复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸配制成复合营养粉；
c.将培养好的枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌的菌粉按重量比2:2:1:1.5:2混合；将收集到的平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇的孢子粉按重量比2:2:1:1.5:0.5:1混合，然后将上述菌粉和孢子粉以重量份1:2的比例混合得到微生物粉剂；
d.将步骤a、步骤b、步骤c得到的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂以重量比35～45:10～20:10～16:4～6:1～3混合得到有机污染土壤修复剂。
有机污染土壤修复剂的应用，该有机污染土壤修复剂可应用于石油烃类污染物、卤代烃类污染物、农药类污染物、多环芳烃、多氯联苯、二噁英、邻苯二甲酸酯及其它类型有机污染物污染后土壤的修复。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1)本发明中的纳米腐殖酸、微粉硅藻土和哺乳动物血粉具有有机污染物吸附材料、细菌真菌吸附材料和土壤改良材料的作用，它们的颗粒更细小，因此比表面积更大，能够在土壤中可以增加土壤团粒结构、改善土壤空隙状况，增加土壤保肥能力和土壤有益微生物活动，促进养分释放，调控作物生长。其中的纳米腐殖酸、微粉硅藻土和哺乳动物血粉除具有公知的肥效外，能够直接与有机污染物发生化学、物理吸附，还能吸附细菌、真菌，利于细菌、真菌对有机污染物的转化、降解，也利于植物对有机污染物的吸收转移转化等，降低有机污染物的含量。
2)复合营养粉含有细菌、真菌生长需要的各种刺激因子和必须的微量元素，能够补充腐殖酸、硅藻土和哺乳动物血粉中营养的不足，使细菌和真菌迅速繁殖成长，成长过程中转化和降解有机污染物；特别是其中的海藻提取物含有藻胶酸、粗蛋白、多种维生素、酶和微量元素，能够满足不同微生物的生长需要，对不同微生物具有良好的营养作用。
3)微生物粉剂中的菌可以转化、降解土壤中的有机污染物，将营养成分供给植物利用，还有机污染物对植物的胁迫作用，并协同增加植物的抗逆性；采用细菌和真菌结合的方式可以加大修复有机污染物的范围和效果，比如诺卡氏菌可以有效降解农药中的DDT和敌百虫，丛枝菌根菌可以作为生物调节剂和生物保护剂，能够降低化学肥料和农药在土壤中的含量，同时能够保证作物的产量和品质。
总之，此有机污染土壤修复剂能有效的增加土壤团粒结构、改善土壤空隙状况、提高土壤中营养成分含量，降低土壤中的有机污染物含量，促进植物和微生物生长，有利于污染土壤的生态修复。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一、有机污染土壤修复剂生产之一
a.将腐殖酸微粉通过研磨机进行研磨，并过筛得到60纳米的纳米腐殖酸；将硅藻土通过研磨机进行研磨并过筛得到500目的微粉硅藻土；将动物血液凝结成块并经过高温蒸煮，然后压除汁液，经过晾晒、烘干后粉碎成100～200目的哺乳动物血粉；
b.按重量比80:10:2:2:0.5将复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸配制成复合营养粉；
c.将培养好的枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌的菌粉按重量比2:2:1:1.5:2混合；将收集到的平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇的孢子粉按重量比2:2:1:1.5:0.5:1混合，然后将上述菌粉和孢子粉以重量份1:2的比例混合得到微生物粉剂；
d.将步骤a、步骤b、步骤c得到的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂以重量比35:20:16:4:1混合得到有机污染土壤修复剂。
实施例二、有机污染土壤修复剂的生产之二
a.将腐殖酸微粉通过研磨机进行研磨，并过筛得到60纳米的纳米腐殖酸；将硅藻土通过研磨机进行研磨并过筛得到500目的微粉硅藻土；将动物血液凝结成块并经过高温蒸煮，然后压除汁液，经过晾晒、烘干后粉碎成100～200目的哺乳动物血粉；
b.按重量比70:20:1:1:1.5将复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸配制成复合营养粉；
c.将培养好的枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌的菌粉按重量比2:2:1:1.5:2混合；将收集到的平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇的孢子粉按重量比2:2:1:1.5:0.5:1混合，然后将上述菌粉和孢子粉以重量份1:2的比例混合得到微生物粉剂；
d.将步骤a、步骤b、步骤c得到的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂以重量比45:10:10:6:3混合得到有机污染土壤修复剂。
实施例三、有机污染土壤修复剂的生产之三
a.将腐殖酸微粉通过研磨机进行研磨，并过筛得到60纳米的纳米腐殖酸；将硅藻土通过研磨机进行研磨并过筛得到500目的微粉硅藻土；将动物血液凝结成块并经过高温蒸煮，然后压除汁液，经过晾晒、烘干后粉碎成100～200目的哺乳动物血粉；
b.按重量比75:15:1.5:1.5:1.0将复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸配制成复合营养粉；
c.将培养好的枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌的菌粉按重量比2:2:1:1.5:2混合；将收集到的平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇的孢子粉按重量比2:2:1:1.5:0.5:1混合，然后将上述菌粉和孢子粉以重量份1:2的比例混合得到微生物粉剂；
d.将步骤a、步骤b、步骤c得到的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂以重量比40:15:13:5:2混合得到有机污染土壤修复剂。
实施例四、有机污染土壤修复剂的应用
从2018年4月底到2018年9月初，用实施例三制得的有机污染土壤修复剂在山东省东营市胜利油田附近的被多环芳烃(PAHs指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物)污染的土地上进行试验，通过同样地块分别加入农家肥每亩2000公斤、加入农家肥每亩1600公斤和有机污染土壤修复剂400公斤种植春油菜进行对比实验，实验前测量土壤中的菲、芘含量分别为80.98mg/kg、78.54mg/kg。将生长120天左右的油菜收割后集中填埋，并检测收割后土壤中的菲、芘含量，发现仅加入农家肥种植油菜的地块土壤中残余的菲、芘含量分别为32.16mg/kg、34.03mg/kg，比种植前分别降低了61.3％和56.7％；加入农家肥和有机污染土壤修复剂种植油菜的地块土壤中残余的菲、芘含量分别为9.98mg/kg、11.47mg/kg，比种植前分别降低了87.7％和85.4％。
由此可见，本有机污染土壤修复剂在进行有机污染物的修复中效果显著，因此，值得在相似土壤污染地区进行推广使用。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种有机污染土壤修复剂，其特征在于，包括重量比为35～45:10～20:10～16:4～6:1～3的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂。
2.如权利要求1所述的有机污染土壤修复剂，其特征在于：所述有机污染土壤修复剂包括重量比为40:15:13:5:2的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂。
3.如权利要求1所述的有机污染土壤修复剂，其特征在于：所述复合营养粉由重量份为70～80:10～20:1～2:1～2:0.5～1.5的复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸制成。
4.如权利要求1所述的有机污染土壤修复剂，其特征在于：所述微生物粉剂包括重量份1:2的细菌、真菌，其中细菌包括重量份为2:2:1:1.5:2的枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌；真菌包括重量份为2:2:1:1.5:0.5:1的平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇混合孢子粉。
5.如权利要求1所述的有机污染土壤修复剂，其特征在于：所述微生物粉剂中枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌的活菌含量分别为每克含有2.0×108～6.0×108CFU、0.5×108～1.5×108CFU、1.0×108～5.0×108CFU、1.0×108～5.0×108CFU、0.5×108～2.5×108CFU。
6.如权利要求1所述的有机污染土壤修复剂，其特征在于：所述纳米腐殖酸的粒径为60纳米，所述哺乳动物血粉的细度为100～200目，所述微粉硅藻土的细度为500目。
7.如权利要求1所述有机污染土壤修复剂的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
a.将腐殖酸微粉通过研磨机进行研磨，并过筛得到纳米腐殖酸；将硅藻土通过研磨机进行研磨并过筛得到微粉硅藻土；将哺乳动物血液凝结成块并经过高温蒸煮，然后压除汁液，经过晾晒、烘干后粉碎成哺乳动物血粉；
b.按重量比70～80:10～20:1～2:1～2:0.5～1.5将复合氨基酸、复合维生素、海藻提取物、次黄嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸配制成复合营养粉；
c.将培养好的枯草芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌、甲烷极毛芽孢杆菌、诺卡氏菌和丛枝菌根菌的菌粉按重量比2:2:1:1.5:2混合；将收集到的平菇、草菇、劣味乳菇、羊肚菌、牛肝菌和双孢菇的孢子粉按重量比2:2:1:1.5:0.5:1混合，然后将上述菌粉和孢子粉以重量份1:2的比例混合得到微生物粉剂；
d.将步骤a、步骤b、步骤c得到的纳米腐殖酸、微粉硅藻土、哺乳动物血粉、复合营养粉和微生物粉剂以重量比35～45:10～20:10～16:4～6:1～3混合得到有机污染土壤修复剂。
8.如权利要求1所述有机污染土壤修复剂的应用，其特征在于：所述有机污染土壤修复剂应用于石油烃类污染物、卤代烃类污染物、农药类污染物、多环芳烃、多氯联苯、二噁英和邻苯二甲酸酯污染后土壤的修复。
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