CN111687201B - 一种重金属污染土壤的修复方法 - Google Patents

一种重金属污染土壤的修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111687201B
CN111687201B CN202010590039.9A CN202010590039A CN111687201B CN 111687201 B CN111687201 B CN 111687201B CN 202010590039 A CN202010590039 A CN 202010590039A CN 111687201 B CN111687201 B CN 111687201B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heavy metal
culture medium
soil
contaminated soil
plants
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010590039.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111687201A (zh
Inventor
陈禧
彭香琴
雷蕾
陈晨
陶诗阳
姚晓声
王炜
温勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Original Assignee
South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment filed Critical South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Priority to CN202010590039.9A priority Critical patent/CN111687201B/zh
Publication of CN111687201A publication Critical patent/CN111687201A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111687201B publication Critical patent/CN111687201B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08Reclamation of contaminated soil chemically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B09C1/105Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes using fungi or plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00In situ

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种重金属污染土壤的修复方法,包括:生物碳基质的制备;降解菌的采集、筛选、分离;BC‑降解菌的制备:将生物碳基质与降解菌按照2500~5000:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌5~8min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为50~80kGy的条件下进行烘干,制备得到BC‑降解菌;土壤的处理;本发明利用改性活性炭搭载能够修复重金属污染土壤的特异性降解菌,实现了对重金属污染土壤的修复,具有较佳的修复率,且更加高效;并且,还能够结合超积累植物在修复率的基础上实现污染物的转移和后期的安全处理,具备修复成本低、安全性强的特点。

Description

一种重金属污染土壤的修复方法
技术领域
本发明属于重金属污染土壤修复技术领域,具体涉及一种重金属污染土壤的修复方法。
背景技术
土壤作为人类生存的保证,近年来,随着工业化的迅速发展,土壤的污染情况已经愈发严重。特别是重金属对土壤造成的污染破坏。重金属对土壤环境的污染与水环境的污染相比,其治理难度更大,污染危害更大。
目前,治理土壤重金属污染的途径主要有两种:一是改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;二是从土壤中去除重金属。围绕这两种治理途径,已提出各自的物理、化学和生物的治理方法。
现有技术中生物治理因具备成本低、不会造成二次污染的优势被较多的应用;但是由于单纯的生物治理其修复率有限,且极易导致土壤机体的损伤。因此,如何减轻日益严重的土壤重金属污染,进而修复还原利用的问题已迫在眉睫。
发明内容
针对以上技术问题,本发明提供一种高效的重金属污染土壤的修复方法,本发明方法利用改性活性炭的孔隙一方面对处理重金属污染土壤的降解菌进行搭载,另一方面对土壤中的污染物有一定的吸附作用,也能够吸附土壤中的汞离子、铅离子等金属离子,因此在实际的处理中更加高效。
本发明的技术方案为:一种重金属污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行预处理制备得到生物质物料粉末;
2)按照体积比1:7~13的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为20~35%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在350~450℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
从污水处理厂处理重金属污水的排放污泥中分离筛选得到降解菌;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照2500~5000:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌5~8min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为50~80kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以3~8%wt的添加量添加至重金属污染土壤中对污染土壤进行处理。
进一步地,在BC-降解菌添加至重金属污染土壤中后,在土壤上部覆盖一层PE地膜,能够为修复过程提供一个较为温和的温度环境,更利于微生物的降低修复。
进一步地,步骤四中,将BC-降解菌添加至重金属污染土壤中之后,根据土壤条件选用超积累植物进行配植。
更进一步地,对所述超积累植物进行后期处理;具体为:对配植的超积累植物进行定期的收割,并将其送至垃圾焚烧厂焚烧处理。
进一步地,步骤一所述生物质原材料具体采用椰壳;利用椰壳作为生物质原料制备活性炭,在后续进行土壤处理中能够有效地避免土壤结构产生不良影响,减缓生物修复时对土壤机体的损伤。
进一步地,步骤一所述改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量500~650kGy的辐照处理3~5min;对生物质原料的粒球基质进行改性,使得在后续制备的活性炭具有更佳的吸附性。
进一步地,步骤二所述降解菌的采集、筛选、分离具体步骤为:采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养2~3d;之后以15~20%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养2~3d;之后每2~3d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养2~3d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接2~5次,最终得到降解菌,如产碱假单胞菌、纤维单胞菌、红球菌属。
进一步地,步骤四选择超积累植物的具体方法为:选择多组在待处理的重金属污染土壤区域能够成活的超积累植物;然后在待处理的重金属污染土壤区域分割出3~5个同面积的区域,在每个区域中种植不同的能够成活的超积累植物,超积累植物具体可根据地理环境选择蜈蚣草、大夜进口边草、东南景天、商路、龙葵、李氏禾、印度荠菜等;在收获期对种植的植物进行收割,实验分析植物的茎、叶部位中重金属的含量,然后筛选出重金属超量吸收和积累最大的植物物种。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明利用改性活性炭搭载能够修复重金属污染土壤的特异性降解菌,实现了对重金属污染土壤的修复,具有较佳的修复率,且更加高效;并且,还能够结合超积累植物在修复率的基础上实现污染物的转移和后期的安全处理,具备修复成本低、安全性强的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行更进一步详细的说明。
实施例1:一种重金属污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行预处理制备得到生物质物料粉末;其中,生物质原材料具体采用椰壳;预处理具体为:对生物质原材料进行清洗、自然晾干、粉碎过筛;
2)按照体积比1:7的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为20%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;其中,改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量500kGy的辐照处理3min;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在350℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
从污水处理厂处理重金属污水的排放污泥中分离筛选得到降解菌;具体为:采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养2d;之后以15%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养2d;之后每2d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养2d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接2次,最终得到降解菌,如产碱假单胞菌、纤维单胞菌、红球菌属;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照2500:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌5min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为50kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以3%wt的添加量添加至重金属污染土壤中对污染土壤进行处理。
实施例2:一种重金属污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行清洗、自然晾干、粉碎过筛制备得到生物质物料粉末;其中,生物质原材料具体采用椰壳;
2)按照体积比1:10的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为25%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;其中,改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量550kGy的辐照处理4min;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在400℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
从污水处理厂处理重金属污水的排放污泥中分离筛选得到降解菌;具体为:采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养2d;之后以18%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养2d;之后每2~3d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养2d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接4次,最终得到降解菌,如产碱假单胞菌、纤维单胞菌、红球菌属;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照3000:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌6min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为60kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以5%wt的添加量添加至重金属污染土壤中对污染土壤进行处理。
实施例3:一种重金属污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行清洗、自然晾干、粉碎过筛制备得到生物质物料粉末;其中,生物质原材料具体采用椰壳;
2)按照体积比1:13的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为35%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;其中,改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量650kGy的辐照处理5min;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在450℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
从污水处理厂处理重金属污水的排放污泥中分离筛选得到降解菌;具体为:采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养3d;之后以20%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养3d;之后每3d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养2~3d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接5次,最终得到降解菌,如产碱假单胞菌、纤维单胞菌、红球菌属;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照5000:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌8min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为80kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以8%wt的添加量添加至重金属污染土壤中,然后在土壤上部覆盖一层PE地膜,进行处理。
实施例4:一种重金属污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行清洗、自然晾干、粉碎过筛制备得到生物质物料粉末;其中,生物质原材料具体采用椰壳;
2)按照体积比1:7的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为20~35%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;其中,改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量500kGy的辐照处理3min;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在350℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
从污水处理厂处理重金属污水的排放污泥中分离筛选得到降解菌;具体为:采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养2d;之后以15%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养2d;之后每2d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养2d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接2次,最终得到降解菌,如产碱假单胞菌、纤维单胞菌、红球菌属;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照2500:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌5min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为50kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以3%wt的添加量添加至重金属污染土壤中,然后根据土壤条件选择超积累植物进行配植;其中,选择超积累植物的具体方法为:选择多组在待处理的重金属污染土壤区域能够成活的超积累植物;然后在待处理的重金属污染土壤区域分割出3个同面积的区域,在每个区域中种植不同的能够成活的超积累植物,超积累植物具体可选择蜈蚣草、大夜进口边草、东南景天、商路、龙葵、李氏禾、印度荠菜;在收获期对种植的植物进行收割,实验分析植物的茎、叶部位中重金属的含量,然后筛选出重金属超量吸收和积累最大的植物物种;
步骤五:后期处理
对配植的超积累植物进行定期的收割,并将其送至垃圾焚烧厂焚烧处理。
实施例5:一种重金属污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行清洗、自然晾干、粉碎过筛制备得到生物质物料粉末;其中,生物质原材料具体采用椰壳;
2)按照体积比1:12的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为30%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;其中,改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量550kGy的辐照处理4min;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在400℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
从污水处理厂处理重金属污水的排放污泥中分离筛选得到降解菌;具体为:采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养2.5d;之后以18%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养2.5d;之后每2.5d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养2.5d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接3次,最终得到降解菌,如产碱假单胞菌、纤维单胞菌、红球菌属;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照4000:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌6min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为60kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以6%wt的添加量添加至重金属污染土壤中,然后根据土壤条件选择超积累植物进行配植;其中,选择超积累植物的具体方法为:择多组在待处理的重金属污染土壤区域能够成活的超积累植物;然后在待处理的重金属污染土壤区域分割出4个同面积的区域,在每个区域中种植不同的能够成活的超积累植物,超积累植物具体可选择蜈蚣草、大夜进口边草、东南景天、商路、龙葵、李氏禾、印度荠菜;在收获期对种植的植物进行收割,实验分析植物的茎、叶部位中重金属的含量,然后筛选出重金属超量吸收和积累最大的植物物种;
步骤五:后期处理
对配植的超积累植物进行定期的收割,并将其送至垃圾焚烧厂焚烧处理。
实施例6:一种重金属污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行清洗、自然晾干、粉碎过筛制备得到生物质物料粉末;其中,生物质原材料具体采用椰壳;
2)按照体积比1:13的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为20~35%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;其中,改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量650kGy的辐照处理5min;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在450℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
从污水处理厂处理重金属污水的排放污泥中分离筛选得到降解菌;具体为:采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养3d;之后以20%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养3d;之后每3d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养3d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接5次,最终得到降解菌,如产碱假单胞菌、纤维单胞菌、红球菌属;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照5000:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌8min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为80kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以8%wt的添加量添加至重金属污染土壤中,然后根据土壤条件选择超积累植物进行配植;其中,选择超积累植物的具体方法为:择多组在待处理的重金属污染土壤区域能够成活的超积累植物;然后在待处理的重金属污染土壤区域分割出3~5个同面积的区域,在每个区域中种植不同的能够成活的超积累植物,超积累植物具体可选择蜈蚣草、大夜进口边草、东南景天、商路、龙葵、李氏禾、印度荠菜;在收获期对种植的植物进行收割,实验分析植物的茎、叶部位中重金属的含量,然后筛选出重金属超量吸收和积累最大的植物物种;
步骤五:后期处理
对配植的超积累植物进行定期的收割,并将其送至垃圾焚烧厂焚烧处理。
实验例:为考察上述处理方法,本项目开展以下方面的研究:
以某市废弃工业厂房院内重金属离子污染土壤为对象,开展如下研究:
1)对未处理前的土壤中重金属的全量进行测定,测定结果如表1所示。
表1:待处理土壤采集样品中的重金属含量
Figure GDA0002602160530000121
2)将对象区域划分为21处1m*1m的区域并进行标记;利用实施例1~6所述方法以及对照组分别对21处标记区域内进行土壤处理,处理后的结果如表2所示;
其中,每个实施例随机进行3处区域的处理,最终对3处区域的处理后金属含量取平均值;实施例4、5、6的超积累植物具体为东南景天;对照组为常规的生物修复法,即将步骤二制备的降解菌直接投放至待处理污染土壤中进行处理;
表2:处理后土壤采集样品中的重金属含量
Figure GDA0002602160530000122
Figure GDA0002602160530000131
结论:与对照组的对比可已看出,本发明所述方法较常规的生物修复法而言修复率更佳;实施例1~3对照实施例4~6可看出,结合超积累植物具备更佳的修复率。

Claims (1)

1.一种重金属污染土壤的修复方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:生物碳基质的制备
1)对生物质原材料进行预处理制备得到生物质物料粉末;所述生物质原材料具体采用椰壳;
2)按照体积比1:7~13的比例将营养污泥与上述生物质物料粉末进行混合,再向其中加入去离子水使得营养污泥、生物质物料粉末、去离子混合后的混合物含水量为20~35%;然后进行造粒,得到粒球基质;
3)然后对粒球基质进行改性处理得到改性后的粒球基质;所述改性处理具体为:将粒球基质在磁性环境下利用辐射剂量500~650kGy的辐照处理3~5min;
4)将改性后的粒球基质放入热解炉中在350~450℃的条件下进行热解,热解过程中通入氮气,制备得到生物碳基质;
步骤二:降解菌的采集、筛选、分离
采集污水处理厂处理重金属污水的排放污泥;然后将排放污泥分为多组5g的预培养污泥,再将多组预培养污泥分别加入100ml的含重金属浓度分别为V类水水平10倍、20倍、30倍的富集培养基中在30℃下放置在120r/min的摇床上培养2~3d;之后以15~20%的接种量将上述的培养基中混合液接种到新鲜培养基中,提高新鲜培养基中重金属浓度为V类水水平50倍,继续培养2~3d;之后每2~3d转接一次,其中鲜培养基中重金属浓度为V类水水平60倍,70倍,80倍,90倍进行驯化;然后挑取驯化培养基上的单菌落,纯化,划线分离,涂布于以重金属为营养源的固体培养基上,在培养箱中培养2~3d,再挑选单菌落转接至浓度相同的固体培养基上,进行转接2~5次,最终得到降解菌;
步骤三:BC-降解菌的制备
将步骤一所得生物碳基质与步骤二所得降解菌按照2500~5000:1的质量比充分浸润在去离子水中,机械搅拌5~8min抽滤得到沉淀物,再将沉淀物在辐照剂量为50~80kGy的条件下进行烘干,制备得到BC-降解菌;
步骤四:土壤的处理
利用翻土机械设备将土壤进行松碎后将步骤三制备得到BC-降解菌以3~8%wt的添加量添加至重金属污染土壤中对污染土壤进行处理并且在BC-降解菌添加至重金属污染土壤中后在土壤上部覆盖一层PE地膜;
将BC-降解菌添加至重金属污染土壤中之后,根据土壤条件选用超积累植物进行配植,对配植的超积累植物进行定期的收割,并将其送至垃圾焚烧厂焚烧处理;其中,选择超积累植物的具体方法为:选择多组在待处理的重金属污染土壤区域能够成活的超积累植物;然后在待处理的重金属污染土壤区域分割出3~5个同面积的区域,在每个区域中种植不同的能够成活的超积累植物;在收获期对种植的植物进行收割,实验分析植物的茎、叶部位中重金属的含量,然后筛选出重金属超量吸收和积累最大的植物物种。
CN202010590039.9A 2020-06-24 2020-06-24 一种重金属污染土壤的修复方法 Active CN111687201B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010590039.9A CN111687201B (zh) 2020-06-24 2020-06-24 一种重金属污染土壤的修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010590039.9A CN111687201B (zh) 2020-06-24 2020-06-24 一种重金属污染土壤的修复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111687201A CN111687201A (zh) 2020-09-22
CN111687201B true CN111687201B (zh) 2022-04-12

Family

ID=72483858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010590039.9A Active CN111687201B (zh) 2020-06-24 2020-06-24 一种重金属污染土壤的修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111687201B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104946620A (zh) * 2015-04-24 2015-09-30 南开大学 一种用于修复石油烃污染盐碱化土壤的微生物固定化菌剂及制备方法
CN105861365A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 黑龙江八农垦大学 一株假单胞菌ld23及其固定化微球的制备
CN108515080A (zh) * 2018-04-08 2018-09-11 丰桢敏 一种重金属污染土壤用修复剂及其土壤修复方法
CN109622609A (zh) * 2019-01-10 2019-04-16 生态环境部南京环境科学研究所 一种零价铁复合材料联合微生物修复OCPs污染土壤的方法
CN110586643A (zh) * 2019-09-17 2019-12-20 生态环境部华南环境科学研究所 一种旱作农田土壤污染修复方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9139482B2 (en) * 2014-01-22 2015-09-22 Permamatrix, Inc. Particlized biotic soil amendment
CN105505812B (zh) * 2015-09-24 2020-05-01 中国科学院烟台海岸带研究所 一种石油降解菌株及分离方法、石油降解菌剂及其制备方法与应用
CN107354471A (zh) * 2017-07-25 2017-11-17 马鞍山联邦机电工程有限公司 一种磁性生物炭固定降解菌防锈复合型粉末金属清洗剂及清洗工艺
CN110015742A (zh) * 2019-04-30 2019-07-16 生态环境部华南环境科学研究所 一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料及制备与应用
CN111187766B (zh) * 2020-02-21 2022-03-22 西安交通大学 一种多环芳烃(PAHs)降解菌剂的制备及应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104946620A (zh) * 2015-04-24 2015-09-30 南开大学 一种用于修复石油烃污染盐碱化土壤的微生物固定化菌剂及制备方法
CN105861365A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 黑龙江八农垦大学 一株假单胞菌ld23及其固定化微球的制备
CN108515080A (zh) * 2018-04-08 2018-09-11 丰桢敏 一种重金属污染土壤用修复剂及其土壤修复方法
CN109622609A (zh) * 2019-01-10 2019-04-16 生态环境部南京环境科学研究所 一种零价铁复合材料联合微生物修复OCPs污染土壤的方法
CN110586643A (zh) * 2019-09-17 2019-12-20 生态环境部华南环境科学研究所 一种旱作农田土壤污染修复方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
紫外辐射改性生物炭对土壤中Cd的稳定化效果;李桥等;《环境工程学报》;20171031(第10期);D5708-5713页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111687201A (zh) 2020-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106833674B (zh) 一种重金属污染土壤修复剂制备方法
CN112657465A (zh) 磁性生物炭的制备方法和处理尾矿废水的方法
CN105170628A (zh) 一种植物-微生物联合修复铅污染土壤的方法
CN103834589A (zh) 一株木糖氧化无色杆菌及其应用
CN108587950A (zh) 耐盐氨氧化细菌挂膜生物炭球的制备方法及应用
CN112592855A (zh) 一株枯草芽孢杆菌及其处理铀、镉污染水体的方法
CN103833144B (zh) 一种利用产絮菌发酵液去除水中重金属离子的方法
CN109609404B (zh) 芽孢杆菌hy-1及其降解有机污染物的应用
Zahari et al. Inoculation of Bacillus cereus enhance phytoremediation efficiency of Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes in removing heavy metal Pb
CN114890555A (zh) 一种用于治理农村黑臭水体的固体微生物制剂及其制备方法与应用
CN112742861B (zh) 一种重金属污染土壤的修复方法
CN111687201B (zh) 一种重金属污染土壤的修复方法
CN106745817B (zh) 一种去除含镉污水污染物的方法
CN111662839A (zh) 降解四环素的贝莱斯芽孢杆菌及磁性固定化微生物复合材料与应用
CN108342343B (zh) 一种农产品产地生物修复微生物菌剂及其制备方法和应用
CN105948427B (zh) 一种去除含铬污水污染物的方法
CN112619615A (zh) 生物炭-微生物复合材料的制备方法和处理尾矿废水方法
Jasim et al. Compared cadmium adsorption from biochar and magnetite biochar in water
CN115612641B (zh) 一种三唑酮降解菌菌剂及其制备方法
CN106746370B (zh) 一种去除含汞污水污染物的方法
CN113980829B (zh) 变黄假单胞菌、其培养方法及其培养物、处理剂以及修复方法
CN110577908B (zh) 一种拟除虫菊酯类杀虫剂的降解菌株及其应用
Adamcová et al. Removal of landfill leachate toxicity by adsorption on white rot fungi (Pleurotus Ostreatus)
Wang Research on Microbial Remediation Technology Based on Oil Contamination of Oil and Gas Exploration Soil
Kochiashvili et al. Elaboration of Complex Purification Method of Soils Contaminated With Heavy Metals

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant