CN113881436A - 茶园土壤重金属污染治理剂及其制备方法和治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种茶园土壤重金属污染治理剂及其制备方法和治理方法。该治理剂的原料包括质量比为1：(4‑8)的微生物剂和辅料；微生物剂按照重量份计包括：1份浓度为2*108‑2.6*108CFU/mL的鼠李糖乳杆菌、1份浓度为1.1*108‑1.6*108CFU/mL的短小棒状杆菌、2份浓度为1*108‑1.3*108CFU/mL的光合细菌和1份浓度为1*108‑1.5*108CFU/mL的戊糖明串珠菌；辅料为茶籽壳、茶渣、木薯淀粉、蘑菇渣和豆粕。通过将辅料粉碎后与微生物剂混匀即可得上述的茶园土壤重金属污染治理剂。本发明的治理剂能够对Cu、Pb、Cr、As、Cd等重金属均具有很好的治理效果，同时不会产生二次污染，在茶园土壤治理领域有着广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于茶园土壤重金属污染治理领域，具体涉及一种茶园土壤重金属污染治理剂及其制备方法和治理方法。
背景技术
茶叶是江西省特色产品之一，历史悠久，2016年，江西省的种植面积达到了140万亩以上，但随着市场需求的不断扩大，为了进一步提高茶叶产量，茶园往往会存在化肥和农药滥用的情况，这就很容易导致茶园土壤存在重金属污染的情况。茶园土壤重金属超标后，对茶树根脱氢酶、过氧化物酶等都会有抑制，降低酶的活性，严重影响茶树的生理代谢。
茶园土壤中的重金属主要包括Cu、Pb、Zn、Cr、As和Cd等，目前对于茶园土壤重金属的治理主要依靠的是化学淋洗剂，大多采用无机酸、生物表面活性剂或人工合成螯合剂，但这些物质容易对土壤产生二次污染、去除率不足或仅针对少数重金属效果好的弊端。因此，发现新的用于茶园土壤重金属治理的方法对于茶叶产业发展具有重大意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供了一种茶园土壤重金属污染治理剂，具体采用以下的技术方案：
一种茶园土壤重金属污染治理剂，其原料包括质量比为1：(4-8)的微生物剂和辅料；所述微生物剂按照重量份计包括：1份浓度为2*108-2.6*108CFU/mL的鼠李糖乳杆菌、1份浓度为1.1*108-1.6*108CFU/mL的短小棒状杆菌、2份浓度为1*108-1.3*108CFU/mL的光合细菌和1份浓度为1*108-1.5*108CFU/mL的戊糖明串珠菌；所述辅料为茶籽壳、茶渣、木薯淀粉、蘑菇渣和豆粕。
发明人通过不断研究发现，采用本发明的微生物剂和辅料按照比例混合，能够很好的用于茶园土壤重金属污染的治理；其中的微生物剂形成的菌群落具有很好的协同作用，对于Cu、Pb、Cr、As、Cd等重金属具有很好的降解和转化的效果。而发明中的辅料可以为复合菌剂提供营养成分；同时，其中的茶籽壳和茶渣等富含的茶皂素对于重金属含量的降低也具有一定作用。优选地，茶籽壳、茶渣、木薯淀粉、蘑菇渣和豆粕的质量比为(10-15)：(5-8)：(9-14)：(3-5)：(5-8)。
通过将辅料粉碎后与微生物剂混匀即可得上述的茶园土壤重金属污染治理剂；优选粉碎后过50目筛。制得的该治理剂能够用于茶园土壤重金属污染的治理中，其具体步骤如下：
(1)将茶园土壤重金属污染治理剂按照2.8-3.5kg/亩的标准均匀洒在茶园土壤上，然后对茶园土壤进行翻地，翻地深度为15-20cm；
(2)对茶园土壤进行灌水，使得湿度达到70％以上，维持5天；
(3)对土壤进行检测，若土壤不符合标准GB15618-2018，则重复步骤(1)和步骤(2)；若土壤符合标准GB15618-2018，则完成茶园土壤重金属污染的治理。
本发明的有益效果为：本发明提出了一种新型用于茶园土壤重金属污染的治理剂，其能够对Cu、Pb、Cr、As、Cd等重金属均具有很好的治理效果，同时不会产生二次污染，在茶园土壤治理领域有着广阔的应用前景。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。
实施例1：
一种茶园土壤重金属污染治理剂，其原料包括质量比为1：7的微生物剂和辅料；微生物剂按照重量份计包括：1份浓度为2*108-2.6*108CFU/mL的鼠李糖乳杆菌、1份浓度为1.1*108-1.6*108CFU/mL的短小棒状杆菌、2份浓度为1*108-1.3*108CFU/mL的光合细菌和1份浓度为1*108-1.5*108CFU/mL的戊糖明串珠菌；辅料为质量比为13：6：10：4：6的茶籽壳、茶渣、木薯淀粉、蘑菇渣和豆粕。通过将辅料粉碎后与微生物剂混匀即可得上述的茶园土壤重金属污染治理剂；优选粉碎后过50目筛。
实施例2：
一种茶园土壤重金属污染治理剂，其原料包括质量比为1：5的微生物剂和辅料；微生物剂按照重量份计包括：1份浓度为2*108-2.6*108CFU/mL的鼠李糖乳杆菌、1份浓度为1.1*108-1.6*108CFU/mL的短小棒状杆菌、2份浓度为1*108-1.3*108CFU/mL的光合细菌和1份浓度为1*108-1.5*108CFU/mL的戊糖明串珠菌；辅料为质量比为10：5：13：5：8的茶籽壳、茶渣、木薯淀粉、蘑菇渣和豆粕。通过将辅料粉碎后与微生物剂混匀即可得上述的茶园土壤重金属污染治理剂；优选粉碎后过50目筛。
实施例3：
设置对比例，对比例1：将实施例1中的鼠李糖乳杆菌和短小棒状杆菌替换为乳酸菌和枯草芽孢杆菌，其它保持不变。对比例2：将实施例1中的光合细菌和戊糖明串珠菌替换为酵母菌和放线菌，其它保持不变。对比例3：采用柠檬酸作为化学淋洗剂。
在存在重金属污染情况的茶园选取4亩分为4组(pH小于等于5.5)，将实施例1、对比例1和对比例2的治理剂以及对比例3的化学淋洗剂分别对4组进行处理，检测处理前后土壤重金属含量(可交换态)的数值(平均值，mg/kg)，其最终结果如表1所示。对比例3采用常规化学淋洗技术对土壤进行处理。对比例1-2和实施例1的处理方法均采用以下过程：
(1)将茶园土壤重金属污染治理剂按照3kg/亩的标准均匀洒在茶园土壤上，然后对茶园土壤进行翻地，翻地深度为15-20cm；
(2)对茶园土壤进行灌水，使得湿度达到70％以上，维持5天。
表1
由表1可知，本发明的治理剂对于Cu、Pb、Cr、As、Cd等重金属均具有很好的治理效果，各微生物协同效果显著；当替换其中的微生物时(对比例1和对比例2)，其治理效果产生了显著的下降。同时，本发明的治理剂在降低重金属时，对于锌的影响较小，而锌元素对于茶树的生长是有益处的，这也是本发明治理剂的另一个效果。而传统的化学淋洗剂柠檬酸其在As和Cu的治理上效果一般，且会同时降低Zn的含量，这对于茶树的生长是不利的，此外，化学淋洗剂的回收成本较高，操作更为复杂，且容易造成土壤酸化和破坏土壤本身的微生物群落，存在诸多缺点。
此外，对于该茶园的茶叶同时进行检测分析，每亩中取不同株的茶叶10片，检测其中的重金属含量(可交换态，mg/kg)和品质指标(％)，取平均值，结果如表2所示。
表2
结果表明，采用本发明的治理剂能够降低茶叶中的有害重金属的残留量，符合GB2762-2005的标准，同时，由于未对土壤中对茶树生长有益的锌元素有降低，因此，还能保持茶叶氨基酸和咖啡碱等品质指标。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (5)
1.一种茶园土壤重金属污染治理剂，其特征在于，其原料包括质量比为1：(4-8)的微生物剂和辅料；所述微生物剂按照重量份计包括：1份浓度为2*108-2.6*108CFU/mL的鼠李糖乳杆菌、1份浓度为1.1*108-1.6*108CFU/mL的短小棒状杆菌、2份浓度为1*108-1.3*108CFU/mL的光合细菌和1份浓度为1*108-1.5*108CFU/mL的戊糖明串珠菌；所述辅料为茶籽壳、茶渣、木薯淀粉、蘑菇渣和豆粕。
2.根据权利要求1所述的茶园土壤重金属污染治理剂，其特征在于，茶籽壳、茶渣、木薯淀粉、蘑菇渣和豆粕的质量比为(10-15)：(5-8)：(9-14)：(3-5)：(5-8)。
3.一种权利要求1或2所述的茶园土壤重金属污染治理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将辅料粉碎后与微生物剂混匀即得。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，粉碎后过50目筛。
5.一种茶园土壤重金属污染的治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将权利要求1或2所述的茶园土壤重金属污染治理剂按照2.8-3.5kg/亩的标准均匀洒在茶园土壤上，然后对茶园土壤进行翻地，翻地深度为15-20cm；
(2)对茶园土壤进行灌水，使得湿度达到70％以上，维持5天；
(3)对土壤进行检测，若土壤不符合标准GB15618-2018，则重复步骤(1)和步骤(2)；若土壤符合标准GB15618-2018，则完成茶园土壤重金属污染的治理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220104 |
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