CN112974514A - 一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法 - Google Patents

一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112974514A
CN112974514A CN202110199335.0A CN202110199335A CN112974514A CN 112974514 A CN112974514 A CN 112974514A CN 202110199335 A CN202110199335 A CN 202110199335A CN 112974514 A CN112974514 A CN 112974514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heavy metal
soil
contaminated soil
metal contaminated
agent
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.)
Pending
Application number
CN202110199335.0A
Other languages
English (en)
Inventor
樊连梅
刘更森
原永兵
王永章
杜娟
于浩
莫旭华
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.)
Qingdao Agricultural University
Original Assignee
Qingdao Agricultural University
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 Qingdao Agricultural University filed Critical Qingdao Agricultural University
Priority to CN202110199335.0A priority Critical patent/CN112974514A/zh
Publication of CN112974514A publication Critical patent/CN112974514A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B09C1/105—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes using fungi or plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00—In situ

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，涉及土壤治理领域，本申请中先通过固化剂对重金属污染物土壤进行初步修复，将土壤中大量的重金属污染物进行固定，然后通过灭菌降低重金属污染物土壤中的杂菌数量及重金属污染物土壤的毒理性，灭菌后经过淋洗去除灭菌成分，然后添加活化剂对土壤进行活化便于接种后微生物的生存，然后再利用微生物对土壤进行修复，土壤中剩余的重金属污染物被吸附沉淀，避免使用微生物时大量重金属污染物对微生物产生毒性导致微生物死亡，保证了土壤的修复效果；最终通过植物种植进行回收剩余部分中含有的重金属成分。

Description

一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法
技术领域
本发明涉及土壤治理技术领域，具体是一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法。
背景技术
土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要是由于重金属难以为土壤微生物所分解，而易于积累、转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康，因此，果园重金属污染土壤的治理具有非常大的意义；趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能作定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒－磁小体的细菌，其主要分布于土壤、湖泊和海洋中，基于趋磁细菌的特性，可以利用其进行重金属污染土壤的治理，但是，通常具有极高的毒性，对于各种微生物均具有较高的毒理作用和抑制作用，会大大影响利用微生物治理重金属污染土壤的效果，因此，现提供一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：200-1：300的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒灭菌液，并配合电子束辐射及超声处理对重金属污染土壤进行灭菌处理；
(3)在重金属污染土壤35-45cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为60％-70％，静置时间为10-15天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗3-5次；
(5)向重金属污染土壤中添加活化剂，翻耕均匀，活化10-20天；
(6)将微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护5-10天；
(7)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置磁场，保持20-30天后，改变磁场方向，磁场强度保持不变，保持30-40天；
(8)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗2-3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
(9)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；
(10)重复步骤(1)-(9)，直到土壤中重金属含量达标。
作为本发明进一步的方案：所述灭菌液为硫酸铜水溶液，灭菌液的浓度为1％-2％。
作为本发明再进一步的方案：所述微生物菌剂包括蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌。
作为本发明再进一步的方案：第一次磁场的方向为背离地面向上，磁场强度为300-400高斯，第二次磁场的方向为平行于地面。
作为本发明再进一步的方案：所述固化剂包括如下重量组分的原料：石灰60-70份、草木灰35-45份、硅藻土10-30份、活性氧化铝2-4份、磷酸盐1-2份、硅酸盐2-3份、丙烯酰胺2-3份。
作为本发明再进一步的方案：电子束辐射剂量控制为5-10kGy，辐射时间为10-50s；超声处理的功率控制为1000-2000W，超声波作用控制为每超声作用5-10s间歇10-20s。
作为本发明再进一步的方案：所述活化剂包括以下重量份的原料：果蔬废弃物30-50份，风化煤30-50份和有机肥20-30份。
作为本发明再进一步的方案：所述有机肥的制备方法包括如下步骤：(1)将水稻秸秆粉料、草木灰、畜禽粪便粉碎、搅拌混合均匀得混合粉料；(2)将上述混合粉料和磷酸溶液混合的磷酸混合粉料；(3)将上述磷酸混合粉料在温度为150-180℃的条件下和水蒸气接触进行水解，水解时间为两小时，水蒸气从磷酸混合粉料下方进入，从上部排出；(4)将上述水解后的磷酸混合粉料和KOH溶液混合后在室温下浸渍4h；(5)将上述浸渍后的混合粉料调节含水率至60-65％，条垛式发酵15天后，得到发酵产物，即得有机肥。
作为本发明再进一步的方案：所述活化剂的制备方法包括以下步骤：称取果蔬废弃物和风化煤，在温度为20-30℃，水分含量为50-60％的条件下沤制20-30天后，干燥至含水量为10％-15％，粉碎后过30-50目筛，与有机肥混合均匀，即制备得到活化剂。
作为本发明再进一步的方案：种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层20-30cm，株距25-30cm，行距30-35cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请中先通过固化剂对重金属污染物土壤进行初步修复，将土壤中大量的重金属污染物进行固定，然后通过灭菌降低重金属污染物土壤中的杂菌数量及重金属污染物土壤的毒理性，因为在其中生长的微生物势必对重金属的耐受力较高，对于后续的微生物具有拮抗作用，且会大量争抢养分和生存环境，不利于后续微生物净化的效果，灭菌后经过淋洗去除灭菌成分，然后添加活化剂对土壤进行活化便于接种后微生物的生存，然后再利用微生物对土壤进行修复，土壤中剩余的重金属污染物被吸附沉淀，避免使用微生物时大量重金属污染物对微生物产生毒性导致微生物死亡，保证了土壤的修复效果；最终通过植物种植进行回收剩余部分中含有的重金属成分。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要是由于重金属难以为土壤微生物所分解，而易于积累、转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康，因此，果园重金属污染土壤的治理具有非常大的意义；趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能作定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒－磁小体的细菌，其主要分布于土壤、湖泊和海洋中，基于趋磁细菌的特性，可以利用其进行重金属污染土壤的治理，但是，通常具有极高的毒性，对于各种微生物均具有较高的毒理作用和抑制作用，会大大影响利用微生物治理重金属污染土壤的效果，因此，现提供一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法。
本申请中先通过固化剂对重金属污染物土壤进行初步修复，将土壤中大量的重金属污染物进行固定，然后通过灭菌降低重金属污染物土壤中的杂菌数量及重金属污染物土壤的毒理性，因为在其中生长的微生物势必对重金属的耐受力较高，对于后续的微生物具有拮抗作用，且会大量争抢养分和生存环境，不利于后续微生物净化的效果，灭菌后经过淋洗去除灭菌成分，然后添加活化剂对土壤进行活化便于接种后微生物的生存，然后再利用微生物对土壤进行修复，土壤中剩余的重金属污染物被吸附沉淀，避免使用微生物时大量重金属污染物对微生物产生毒性导致微生物死亡，保证了土壤的修复效果；最终通过植物种植进行回收剩余部分中含有的重金属成分。
该基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：200-1：300的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒灭菌液，并配合电子束辐射及超声处理对重金属污染土壤进行灭菌处理；配合电子束辐射处理能够降低细菌活性，配合灭菌液作用能够大大提高灭菌效果，同时，电子束辐射处理能够对重金属污染物造成结构破坏，降低其毒理性能，便于后续目标微生物的生存，能够大大提高处理效果；
(3)在重金属污染土壤35-45cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为60％-70％，静置时间为10-15天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗3-5次；
(5)向重金属污染土壤中添加活化剂，翻耕均匀，活化10-20天；
(6)将微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护5-10天；
(7)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置磁场，保持20-30天后，改变磁场方向，磁场强度保持不变，保持30-40天；
(8)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗2-3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；通过淋洗对重金属污染成分进行回收，大大降低，大大降低了土壤中重金属的积累量，同时也不会造成土壤的二次污染；
(9)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；也可选用其他用于重金属土壤污染改善的植物；
(10)重复步骤(1)-(9)，直到土壤中重金属含量达标。
所述灭菌液为硫酸铜水溶液，灭菌液的浓度为1％-2％。
所述微生物菌剂包括蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌。
第一次磁场的方向为背离地面向上，磁场强度为300-400高斯，第二次磁场的方向为平行于地面。趋磁细菌在磁场的作用下可以定向运动，而且对重金属有较强的吸附能力；在地磁场的作用下趋磁细菌可以向地下深处移动，由于地磁场的作用力很弱，在土壤表面设置磁场，并通过控制磁场的方向使趋磁细菌集中在小面积内进而能够达到重金属污染集中回收的目的，大大降低了土壤中重金属的积累量；同时也不会造成土壤的二次污染。
所述固化剂包括如下重量组分的原料：石灰60-70份、草木灰35-45份、硅藻土10-30份、活性氧化铝2-4份、磷酸盐1-2份、硅酸盐2-3份、丙烯酰胺2-3份。
电子束辐射剂量控制为5-10kGy，辐射时间为10-50s；超声处理的功率控制为1000-2000W，超声波作用控制为每超声作用5-10s间歇10-20s。
所述活化剂包括以下重量份的原料：果蔬废弃物30-50份，风化煤30-50份和有机肥20-30份。
所述有机肥的制备方法包括如下步骤：(1)将水稻秸秆粉料、草木灰、畜禽粪便粉碎、搅拌混合均匀得混合粉料；(2)将上述混合粉料和磷酸溶液混合的磷酸混合粉料；(3)将上述磷酸混合粉料在温度为150-180℃的条件下和水蒸气接触进行水解，水解时间为两小时，水蒸气从磷酸混合粉料下方进入，从上部排出；(4)将上述水解后的磷酸混合粉料和KOH溶液混合后在室温下浸渍4h；(5)将上述浸渍后的混合粉料调节含水率至60-65％，条垛式发酵15天后，得到发酵产物，即得有机肥。
所述活化剂的制备方法包括以下步骤：称取果蔬废弃物和风化煤，在温度为20-30℃，水分含量为50-60％的条件下沤制20-30天后，干燥至含水量为10％-15％，粉碎后过30-50目筛，与有机肥混合均匀，即制备得到活化剂。
种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层20-30cm，株距25-30cm，行距30-35cm。
以下给出本发明某些实施方式的实施例，其目的不在于对本发明的范围进行限定。
实施例1
本实施例提供了一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，包括：
固化剂的制备：称取石灰70份、草木灰45份、硅藻土30份、活性氧化铝4份、磷酸盐2份、硅酸盐3份、丙烯酰胺3份粉碎后混合均匀得混合物固化剂备用；
活化剂的制备：(1)将水稻秸秆粉料、草木灰、畜禽粪便等量粉碎、搅拌混合均匀得混合粉料；(2)将上述混合粉料和磷酸溶液混合得磷酸混合粉料；(3)将上述磷酸混合粉料在温度为180℃的条件下和水蒸气接触进行水解，水解时间为两小时，水蒸气从磷酸混合粉料下方进入，从上部排出；(4)将上述水解后的磷酸混合粉料和KOH溶液混合后在室温下浸渍4h；(5)将上述浸渍后的混合粉料调节含水率至65％，条垛式发酵15天后，得到有机肥，(6)称取果蔬废弃物和风化煤，在温度为30℃，水分含量为60％的条件下沤制30天后，干燥至含水量为15％，粉碎后过50目筛，与有机肥混合均匀，得到活化剂备用。
治理方法包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：200的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒浓度为1％的硫酸铜水溶液作为灭菌液，并配合电子束辐射及超声处理对重金属污染土壤进行灭菌处理；电子束辐射剂量控制为5kGy，辐射时间为10s；超声处理的功率控制为1000W，超声波作用控制为每超声作用5s间歇10s；
(3)在重金属污染土壤40cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为60％，静置时间为10天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗3次；
(5)向重金属污染土壤中添加活化剂，翻耕均匀，活化10天；
(6)将蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌等量混合作为微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护5天；
(7)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置方向为背离地面向上的磁场，磁场强度为300-400高斯，保持20天后，改变磁场方向使其方向为平行于地面，磁场强度保持不变，保持30天；
(8)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗2次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
(9)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层20cm，株距25cm，行距30cm。
实施例2
本实施例提供了一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，包括：
固化剂的制备：称取石灰70份、草木灰45份、硅藻土30份、活性氧化铝4份、磷酸盐2份、硅酸盐3份、丙烯酰胺3份粉碎后混合均匀得混合物固化剂备用；
活化剂的制备：(1)将水稻秸秆粉料、草木灰、畜禽粪便等量粉碎、搅拌混合均匀得混合粉料；(2)将上述混合粉料和磷酸溶液混合得磷酸混合粉料；(3)将上述磷酸混合粉料在温度为180℃的条件下和水蒸气接触进行水解，水解时间为两小时，水蒸气从磷酸混合粉料下方进入，从上部排出；(4)将上述水解后的磷酸混合粉料和KOH溶液混合后在室温下浸渍4h；(5)将上述浸渍后的混合粉料调节含水率至65％，条垛式发酵15天后，得到有机肥，(6)称取果蔬废弃物和风化煤，在温度为30℃，水分含量为60％的条件下沤制30天后，干燥至含水量为15％，粉碎后过50目筛，与有机肥混合均匀，得到活化剂备用。
治理方法包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：150的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒浓度为1％的硫酸铜水溶液作为灭菌液，并配合电子束辐射及超声处理对重金属污染土壤进行灭菌处理；电子束辐射剂量控制为8kGy，辐射时间为30s；超声处理的功率控制为1500W，超声波作用控制为每超声作用8s间歇15s；
(3)在重金属污染土壤40cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为65％，静置时间为13天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗4次；
(5)向重金属污染土壤中添加活化剂，翻耕均匀，活化15天；
(6)将蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌等量混合作为微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护8天；
(7)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置方向为背离地面向上的磁场，磁场强度为350高斯，保持25天后，改变磁场方向使其方向为平行于地面，磁场强度保持不变，保持35天；
(8)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
(9)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层25cm，株距30cm，行距35cm。
实施例3
本实施例提供了一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，包括：
固化剂的制备：称取石灰70份、草木灰45份、硅藻土30份、活性氧化铝4份、磷酸盐2份、硅酸盐3份、丙烯酰胺3份粉碎后混合均匀得混合物固化剂备用；
活化剂的制备：(1)将水稻秸秆粉料、草木灰、畜禽粪便等量粉碎、搅拌混合均匀得混合粉料；(2)将上述混合粉料和磷酸溶液混合得磷酸混合粉料；(3)将上述磷酸混合粉料在温度为180℃的条件下和水蒸气接触进行水解，水解时间为两小时，水蒸气从磷酸混合粉料下方进入，从上部排出；(4)将上述水解后的磷酸混合粉料和KOH溶液混合后在室温下浸渍4h；(5)将上述浸渍后的混合粉料调节含水率至65％，条垛式发酵15天后，得到有机肥，(6)称取果蔬废弃物和风化煤，在温度为30℃，水分含量为60％的条件下沤制30天后，干燥至含水量为15％，粉碎后过50目筛，与有机肥混合均匀，得到活化剂备用。
治理方法包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：300的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒浓度为2％的硫酸铜水溶液作为灭菌液，并配合电子束辐射及超声处理对重金属污染土壤进行灭菌处理；电子束辐射剂量控制为10kGy，辐射时间为50s；超声处理的功率控制为2000W，超声波作用控制为每超声作用10s间歇20s；
(3)在重金属污染土壤40cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为70％，静置时间为15天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗5次；
(5)向重金属污染土壤中添加活化剂，翻耕均匀，活化20天；
(6)将蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌等量混合作为微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护10天；
(7)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置方向为背离地面向上的磁场，磁场强度为400高斯，保持30天后，改变磁场方向使其方向为平行于地面，磁场强度保持不变，保持40天；
(8)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
(9)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层30cm，株距30cm，行距35cm。
效果验证
实验方法：采用被重金属污染的土壤厚度为30cm，面积为100m2的土地作为实验区域，并将整块实验区域进行样方划分，长宽均为2m，每个样方之间留宽为0.5m的垄，每个样方根据对角线原则设置5个采样点。采取试验田表层0～30cm的土壤，阴凉通风晾干，去除杂质。测定土壤pH，重金属Fe、Ni、Cu、Pb和Cr的浓度。
同时，在实施例3的基础上设置如下对比例：
对比例1：治理方法包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：300的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒浓度为2％的硫酸铜水溶液作为灭菌液；
(3)在重金属污染土壤40cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为70％，静置时间为15天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗5次；
(5)向重金属污染土壤中添加活化剂，翻耕均匀，活化20天；
(6)将蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌等量混合作为微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护10天；
(7)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置方向为背离地面向上的磁场，磁场强度为400高斯，保持30天后，改变磁场方向使其方向为平行于地面，磁场强度保持不变，保持40天；
(8)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
(9)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层30cm，株距30cm，行距35cm。
对比例2：治理方法包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：300的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒浓度为2％的硫酸铜水溶液作为灭菌液，并配合电子束辐射及超声处理对重金属污染土壤进行灭菌处理；电子束辐射剂量控制为10kGy，辐射时间为50s；超声处理的功率控制为2000W，超声波作用控制为每超声作用10s间歇20s；
(3)在重金属污染土壤40cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为70％，静置时间为15天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗5次；
(5)将蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌等量混合作为微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护10天；
(6)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置方向为背离地面向上的磁场，磁场强度为400高斯，保持30天后，改变磁场方向使其方向为平行于地面，磁场强度保持不变，保持40天；
(7)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
(8)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层30cm，株距30cm，行距35cm。
对比例3：治理方法包括如下步骤：
(1)按照固化剂和重金属污染土壤1：300的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
(2)向重金属污染土壤中喷洒浓度为2％的硫酸铜水溶液作为灭菌液；
(3)在重金属污染土壤40cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
(4)向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为70％，静置时间为15天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗5次；
(5)将蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌等量混合作为微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护10天；
(6)灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置方向为背离地面向上的磁场，磁场强度为400高斯，保持30天后，改变磁场方向使其方向为平行于地面，磁场强度保持不变，保持40天；
(7)淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
(8)在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层30cm，株距30cm，行距35cm。
实验结果记录如下：
分组 Fe Ni Cu Pb Cr
实施例1 165.2 46.7 78.6 34.1 85.2
实施例2 176.2 48.5 71.9 40.1 79.6
实施例3 158.1 51.2 68.7 37.8 76.4
对比例1 406.3 112.0 242.1 129.3 298.5
对比例2 398.6 109.8 245.6 131.5 279.8
对比例3 490.5 125.5 306.2 176.3 387.7
根据国家土壤环境质量标准GB15618-2008可知，土壤pH＝6.5～7.5的情况下，农业用地旱地重金属Ni、Cu、Pb和Cr二级标准值分别为70，150，50，150mg/kg，土壤中Fe的平均值为297mg/kg；经过本发明实施例提供的方法治理后的土壤的重金属的含量明显低于国家质量标准的含量，污染情况被有效的治理改善。
本需要特别说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，以上所述实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变性、改进及替代，这些都属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照固化剂和重金属污染土壤1：200-1：300的重量比例添加固化剂，并将重金属污染土壤翻耕混合均匀；
（2）向重金属污染土壤中喷洒灭菌液，并配合电子束辐射及超声处理对重金属污染土壤进行灭菌处理；
（3）在重金属污染土壤35-45cm深处铺设防渗膜，并将土壤粉碎均匀，粉碎结块；
（4）向所述重金属污染土壤中加入水，使所述重金属污染土壤和含水量为60%-70%，静置时间为10-15天，然后使用水对灭菌后的土壤进行淋洗3-5次；
（5）向重金属污染土壤中添加活化剂，翻耕均匀，活化10-20天；
（6）将微生物菌剂投入重金属污染土壤中，并向重金属污染土壤中喷洒微生物生长剂营养液，翻耕土壤，使微生物菌剂、微生物生长剂营养液和重金属污染土壤混合均匀，养护5-10天；
（7）灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，然后在重金属污染土壤上面设置磁场，保持20-30天后，改变磁场方向，磁场强度保持不变，保持30-40天；
（8）淋洗重金属污染土壤，使微生物与土壤重金属污染土壤分离，重复淋洗2-3次，然后将淋洗过的土壤填回原处；
（9）在重金属污染土壤上种植3个周期的龙葵，以1年为一个周期；
（10）重复步骤（1）-（9），直到土壤中重金属含量达标。
2.根据权利要求1所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，所述灭菌液为硫酸铜水溶液，灭菌液的浓度为1%-2%。
3.根据权利要求2所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，所述微生物菌剂包括蓝藻、假单胞菌、链霉菌、黑曲霉、蓝状菌和趋磁细菌。
4.根据权利要求3所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，第一次磁场的方向为背离地面向上，磁场强度为300-400高斯，第二次磁场的方向为平行于地面。
5.根据权利要求4所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，所述固化剂包括如下重量组分的原料：石灰60-70份、草木灰35-45份、硅藻土10-30份、活性氧化铝2-4份、磷酸盐1-2份、硅酸盐2-3份、丙烯酰胺2-3份。
6.根据权利要求5所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，电子束辐射剂量控制为5-10kGy，辐射时间为10-50s；超声处理的功率控制为1000-2000W，超声波作用控制为每超声作用5-10s间歇10-20s。
7.根据权利要求6所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，所述活化剂包括以下重量份的原料：果蔬废弃物30-50份，风化煤30-50份和有机肥20-30份。
8.根据权利要求7所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，所述有机肥的制备方法包括如下步骤：（1）将水稻秸秆粉料、草木灰、畜禽粪便粉碎、搅拌混合均匀得混合粉料；（2）将上述混合粉料和磷酸溶液混合得磷酸混合粉料；（3）将上述磷酸混合粉料在温度为150-180℃的条件下和水蒸气接触进行水解，水解时间为两小时，水蒸气从磷酸混合粉料下方进入，从上部排出；（4）将上述水解后的磷酸混合粉料和KOH溶液混合后在室温下浸渍4h；（5）将上述浸渍后的混合粉料调节含水率至60-65%，条垛式发酵15天后，得到发酵产物，即得有机肥。
9.根据权利要求8所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，所述活化剂的制备方法包括以下步骤：称取果蔬废弃物和风化煤，在温度为20-30°C，水分含量为50-60%的条件下沤制20-30天后，干燥至含水量为10%-15%，粉碎后过30-50目筛，与有机肥混合均匀，即制备得到活化剂。
10.根据权利要求9所述基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法，其特征在于，种植龙葵的方法为幼苗栽种，埋入土壤表层20-30cm，株距25-30cm，行距30-35cm。
CN202110199335.0A 2021-02-22 2021-02-22 一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法 Pending CN112974514A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110199335.0A CN112974514A (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110199335.0A CN112974514A (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112974514A true CN112974514A (zh) 2021-06-18

Family

ID=76349427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110199335.0A Pending CN112974514A (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112974514A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115532809A (zh) * 2022-09-27 2022-12-30 西南科技大学 一种治理土壤重金属污染的工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0624077A1 (en) * 1992-01-15 1994-11-17 Biomagnetics Systems, Inc. Magnetically modification of organism metabolism
CN1837039A (zh) * 2005-01-27 2006-09-27 西北农林科技大学 一种秸秆混合原料生产活性炭的方法
JP2007084729A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Kosen:Kk 土壌改良安定剤及び土壌改良安定化方法
CN105149332A (zh) * 2015-09-30 2015-12-16 河南行知专利服务有限公司 一种微生物和植物联合修复重金属污染土壤的方法
CN105170621A (zh) * 2015-09-30 2015-12-23 河南行知专利服务有限公司 一种活化剂和微生物强化植物修复重金属污染土壤的方法
CN108787734A (zh) * 2018-05-25 2018-11-13 四川川能环保科技有限公司 一种固化剂和微生物联合修复重金属污染土壤的方法
CN109332376A (zh) * 2018-10-18 2019-02-15 云南惟绿环保科技有限公司 一种用于重金属土壤污染的修复方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0624077A1 (en) * 1992-01-15 1994-11-17 Biomagnetics Systems, Inc. Magnetically modification of organism metabolism
CN1837039A (zh) * 2005-01-27 2006-09-27 西北农林科技大学 一种秸秆混合原料生产活性炭的方法
JP2007084729A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Kosen:Kk 土壌改良安定剤及び土壌改良安定化方法
CN105149332A (zh) * 2015-09-30 2015-12-16 河南行知专利服务有限公司 一种微生物和植物联合修复重金属污染土壤的方法
CN105170621A (zh) * 2015-09-30 2015-12-23 河南行知专利服务有限公司 一种活化剂和微生物强化植物修复重金属污染土壤的方法
CN108787734A (zh) * 2018-05-25 2018-11-13 四川川能环保科技有限公司 一种固化剂和微生物联合修复重金属污染土壤的方法
CN109332376A (zh) * 2018-10-18 2019-02-15 云南惟绿环保科技有限公司 一种用于重金属土壤污染的修复方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
兰永强: "《分离生物乙醇用渗透气化复合膜》", 30 June 2018, 厦门大学出版社 *
张曙光: "《微生物学》", 31 August 2006, 中国农业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115532809A (zh) * 2022-09-27 2022-12-30 西南科技大学 一种治理土壤重金属污染的工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105344708B (zh) 一种盐碱地土壤重金属污染的修复方法
CN105149345B (zh) 一种微生物、植物、生物炭协同修复土壤重金属污染的方法
CN108516903A (zh) 一种富硒微生物菌剂叶面肥及其制备方法
KR20180079227A (ko) 중금속 오염 토양의 정화방법
CN107892625A (zh) 一种富硒环保型生物有机肥及其制备方法
CN107857664A (zh) 一种有机种植土壤改良用微生物酶复合菌肥及其制备方法
CN104311334A (zh) 用于修复重金属污染土壤的复合改良剂及制备工艺
CN102941221A (zh) 一种阻碍植物对重金属吸收的方法
CN112592866A (zh) 一种土壤修复用碳基微生物菌剂及其制备方法和应用
CN111073831B (zh) 一种复合微生物菌剂及其应用
CN108941193A (zh) 一种土壤砷镉铅锌复合污染生物工程修复方法及应用
CN112521231A (zh) 一种土壤改良菌肥
CN112974514A (zh) 一种基于微生物修复剂的果园重金属土壤治理方法
KR20170116381A (ko) 미생물 발효 식물영양제
CN110883084B (zh) 一种利用菌渣与苜蓿原位修复土壤酞酸酯污染的方法
CN110252790B (zh) 一种使用葛藤生物炭修复重金属污染土壤的方法
CN110078576B (zh) 屠宰和养殖废弃物污水及病死畜禽秸秆沼渣沼液生产改良盐碱地固液态生物有机肥的方法
KR100865032B1 (ko) 가축 분뇨를 이용한 친환경 기능성 유기질 비료 제조제
CN111685006A (zh) 一种防治川党参连作障碍的提产增质方法
CN110054515A (zh) 用于防治植物根结线虫的生物有机肥及其制备方法
CN108530202A (zh) 一种富硒生物有机肥及其制备方法
CN114804972B (zh) 生物炭协同土壤腐殖质调控重金属活性的方法
CN113812292A (zh) 一种梨树黄化病的防治方法
CN107673813A (zh) 一种针对枸杞种植田的土壤生态调理基
CN106424127A (zh) 邻苯二甲酸酯污染土壤的修复方法

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