CN114316997A - 一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法 - Google Patents
一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114316997A CN114316997A CN202111556988.6A CN202111556988A CN114316997A CN 114316997 A CN114316997 A CN 114316997A CN 202111556988 A CN202111556988 A CN 202111556988A CN 114316997 A CN114316997 A CN 114316997A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- microbial inoculum
- reagent
- cyclically
- preparation
- 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
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法。包括以下重量份的组份：腐殖酸10～15份、生物炭5～10份、修复菌剂15～20份、蒙脱石5～10份、农林废弃物10～15份，以及矿物盐1～5份。本发明制备得到的试剂能够有效的降低农田中的重金属含量，特别是镉含量，且不会对土质带来危害。
Description
技术领域
本发明属于重金属修复处理技术领域，具体涉及一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法。
背景技术
中国是农业大国，水稻则是中国最重要的粮食作物之一，稻米历来是中国人的主食。中国水稻种植面积不足粮食作物总种植面积的30％，但稻谷产量却占粮食总产量的40％左右。水稻田重金属污染的来源主要有工业污水灌溉、工业废渣、废气违规堆积和排放，农业生产本身以及重金属超标的有机肥和化肥的大量施用等。被重金属污染后的水稻田会长出富集重金属的稻米，最终通过食物链在人类体内积累，严重危害人体健康。因此，水稻田重金属污染的治理已刻不容缓。
土壤重金属污染的主要修复方法有：物理修复方法，包括深耕翻土法、客土法、去表层土法、换土法等；化学方法，包括电动修复法、化学试剂淋洗法以及固化稳定化技术等；生物修复方法，包括超富集植物修复和微生物修复。其中，农田重金属修复中常用的是化学方法，即添加化学改良剂和钝化剂等进行原位固化修复。但是，重金属钝化剂的施加只是改变了重金属的形态，并未真正将重金属从土壤里去除，存在二次释放的风险。此外，传统无机类钝化剂的过量添加，还会导致土壤板结和盐碱化。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法，可有效的降低农田中的重金属含量，特别是镉含量，且不会对土质带来危害。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种循环修复稻田镉污染试剂，包括以下重量份的组份：
腐殖酸10～15份、生物炭5～10份、修复菌剂15～20份、蒙脱石5～10份、农林废弃物10～15份，以及矿物盐1～5份。
进一步地，包括以下重量份的组份：
腐殖酸10份、生物炭5份、修复菌剂15份、蒙脱石5份、农林废弃物10份，以及矿物盐3份。
进一步地，修复菌剂为含有丛枝菌根真菌的修复菌剂。
进一步地，修复菌剂的制备方法如下：
(1)制备单一菌剂
以含有相应菌种的丛枝菌根真菌孢子、菌丝及被侵染植物根段的土样分别作为初始接种剂，利用宿主植物在扩繁基质中扩繁丛枝菌根真菌，扩繁后得到含有宿主植物根段、丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的风干基质即为单一菌剂；
(2)制备修复菌剂
将按照上述方法分别制备的单一菌剂等质量比混合均匀，即得修复菌剂。
进一步地，单一菌剂为摩西管柄囊霉菌剂、根内根生囊霉菌剂和苏格兰管柄囊霉菌剂中的至少一种。
进一步地，单一菌剂中真菌孢子含量≥10个/克。
进一步地，扩繁基质为农田土壤与有机肥的混合物，宿主植物为玉米。
进一步地，扩繁基质的制备方法为：将农田土壤与有机肥分别风干并过2mm筛，过筛后，将农田土壤与有机肥按体积比2:1混合均匀，在农田土壤与有机肥混合前分别灭菌或混匀后灭菌，即可。
进一步地，矿物盐为磷酸矿物盐。
进一步地，磷酸矿物盐为磷肥或骨炭。
进一步地，农林废弃物为腐熟农林废弃物。
上述循环修复稻田镉污染试剂的制备方法，包括以下步骤：
按配方将各组分一同混合均匀即可。
本发明的有益效果：
1、本申请中使用的生物炭具有较大的孔隙度、比表面积、表面带有大量负电荷和较高的电荷密度，能吸附大量可交换态阳离子，是一种良好的吸附材料；同时生物炭中含有丰富的土壤养分元素N、P、K、Ca、Mg及微量元素，施到农田后不仅可修复重金属污染，而且可以增加土壤有机质、提高土壤肥力。此外，腐殖酸能显著促进生物炭对重金属的吸附，提高吸附量、缩短吸附平衡时间；腐殖酸与生物炭协同作用，能促进修复材料对重金属的吸附。
2、本发明中使用的修复菌剂以丛枝菌根真菌为主要成分，其通过玉米宿主的培养，能够有效的可以通过螯合作用、菌丝固持等方式大量的吸附土壤或农田中的镉，其内也含有大量与重金属结合的位点，能够有效的降低土质中的重金属含量。此外，配方中使用的生物质炭、农林废弃物等成分不仅能够为菌剂提供一定的营养成分，也能分解产生有机酸类成分，防止土质中的盐碱等成分影响菌剂的活性，在施加的初期可以对菌剂起到一定的保护作用。
3、添加的磷酸矿物盐以及腐熟农林废弃物能够调节土壤的pH，改善土壤土质，提高土壤肥力，另外，有机质的增加还能增加土壤中的CEC和电导率，促进重金属的转化效率。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种循环修复稻田镉污染试剂，包括以下重量份的组份：
腐殖酸10份、生物炭5份、修复菌剂15份、蒙脱石5份、腐熟农林废弃物10份，以及骨炭1份。
(1)制备单一菌剂
以含有相应菌种的丛枝菌根真菌孢子、菌丝及被侵染植物根段的土样分别作为初始接种剂，利用宿主植物在扩繁基质中扩繁丛枝菌根真菌，扩繁后得到含有宿主植物根段、丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的风干基质即为单一菌剂；摩西管柄囊霉菌剂、根内根生囊霉菌剂和苏格兰管柄囊霉菌剂
(2)制备修复菌剂
将按照上述方法分别制备的单一菌剂等质量比混合均匀，即得修复菌剂。
扩繁基质的制备方法为：将农田土壤与有机肥分别风干并过2mm筛，过筛后，将农田土壤与有机肥按体积比2:1混合均匀，在农田土壤与有机肥混合前分别灭菌或混匀后灭菌，即可。
实施例2
一种循环修复稻田镉污染试剂，包括以下重量份的组份：
腐殖酸15份、生物炭10份、修复菌剂20份、蒙脱石10份、腐熟农林废弃物15份，以及骨炭5份。
(1)制备单一菌剂
以含有相应菌种的丛枝菌根真菌孢子、菌丝及被侵染植物根段的土样分别作为初始接种剂，利用宿主植物在扩繁基质中扩繁丛枝菌根真菌，扩繁后得到含有宿主植物根段、丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的风干基质即为单一菌剂；摩西管柄囊霉菌剂、根内根生囊霉菌剂和苏格兰管柄囊霉菌剂
(2)制备修复菌剂
将按照上述方法分别制备的单一菌剂等质量比混合均匀，即得修复菌剂。
扩繁基质的制备方法为：将农田土壤与有机肥分别风干并过2mm筛，过筛后，将农田土壤与有机肥按体积比2:1混合均匀，在农田土壤与有机肥混合前分别灭菌或混匀后灭菌，即可。
实施例3
一种循环修复稻田镉污染试剂，包括以下重量份的组份：
腐殖酸10份、生物炭5份、修复菌剂15份、蒙脱石5份、腐熟农林废弃物10份，以及骨炭3份。
(1)制备单一菌剂
以含有相应菌种的丛枝菌根真菌孢子、菌丝及被侵染植物根段的土样分别作为初始接种剂，利用宿主植物在扩繁基质中扩繁丛枝菌根真菌，扩繁后得到含有宿主植物根段、丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的风干基质即为单一菌剂；摩西管柄囊霉菌剂、根内根生囊霉菌剂和苏格兰管柄囊霉菌剂
(2)制备修复菌剂
将按照上述方法分别制备的单一菌剂等质量比混合均匀，即得修复菌剂。
扩繁基质的制备方法为：将农田土壤与有机肥分别风干并过2mm筛，过筛后，将农田土壤与有机肥按体积比2:1混合均匀，在农田土壤与有机肥混合前分别灭菌或混匀后灭菌，即可。
对比例1
与实施例3相比，配方中使用的是常规的丛枝菌根真菌，未经相应的处理，其余过程与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，采用蓝藻替换配方中的修复菌剂，其余过程与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，配方中缺少腐熟农林废弃物，其余过程与实施例3相同。
实验例
1、试验土壤取自四川省成都市双流区大林镇水稻田。该土壤理化性质按土壤农化常规分析方法测定，pH为7.97，有机质含量22.0g·kg-1，全氮含量1.65g·kg-1，有效磷含量24.5mg·kg-1，总镉含量1.20mg·kg-1。
2、试验水稻品种购自成都市农业种子公司。
3、总镉用GB 5009.15-2014法测定。
4、育苗工作完成后，分别投加实施例1～3和对比例1～3制备得到的修复材料7d后插秧，修复材料处理10d后(插秧3d后)施加尿素，修复材料处理17d和24d后施加氮磷复合肥。从插秧前到水稻分蘖期期间都是淹水处理，保证田间持水量达到60％～80％，到水稻分蘖数足够的时候开始晒田。
在修复材料处理30d(水稻秧苗期)、60d(分蘖期)、100d(成熟期)时按蛇形取样法随机采集每块实验田的土壤样品，然后进行风干处理，在水稻成熟后按蛇形取样法随机采集水稻样品，每块实验田采集20株水稻。实验田各时期重金属总量见表1。
表1实验田各时期Cd浓度
由表1数据可知，对比例1由于使用的是未经处理的丛枝菌根真菌，其对于土质中镉的处理效果明显低于实施例1～3和对比例3。而对比例2使用的是同样具有镉吸附功效的固氮蓝藻，其虽然最终与对比例1的处理效果相差无几，但其在前期的镉吸附处理效率上明显低于对比例1，同样也是显著低于实施例1～3。
对比例3则是未使用腐熟农林废弃物，可以看出，与实施例1～3相比，其最终的镉处理效果受到了一定的影响，虽然对比例3的处理效果是优于对比例1和对比例2，但其在前期的处理效率上同样是显著低于实施例1～3。由此可以看出，方案中缺少了腐熟农林废弃物后，同样是会影响对于镉的处理效率，可能是由于土质中CEC或电导率降低所导致的。
综上，只有是在本申请配方所记载的方案下，才能制备得到对土质中镉具有优异处理效果的修复剂。
Claims (10)
1.一种循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，包括以下重量份的组份：
腐殖酸10～15份、生物炭5～10份、修复菌剂15～20份、蒙脱石5～10份、农林废弃物10～15份，以及矿物盐1～5份。
2.根据权利要求1所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，包括以下重量份的组份：
腐殖酸10份、生物炭5份、修复菌剂15份、蒙脱石5份、农林废弃物10份，以及矿物盐3份。
3.根据权利要求1或2所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，所述修复菌剂为含有丛枝菌根真菌的修复菌剂。
4.根据权利要求3所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，所述修复菌剂的制备方法如下：
(1)制备单一菌剂
以含有相应菌种的丛枝菌根真菌孢子、菌丝及被侵染植物根段的土样分别作为初始接种剂，利用宿主植物在扩繁基质中扩繁丛枝菌根真菌，扩繁后得到含有宿主植物根段、丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的风干基质即为单一菌剂；
(2)制备修复菌剂
将按照上述方法分别制备的单一菌剂等质量比混合均匀，即得修复菌剂。
5.根据权利要求4所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，所述单一菌剂为摩西管柄囊霉菌剂、根内根生囊霉菌剂和苏格兰管柄囊霉菌剂中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，所述单一菌剂中真菌孢子含量≥10个/克。
7.根据权利要求4所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，所述扩繁基质为农田土壤与有机肥的混合物，宿主植物为玉米。
8.根据权利要求7所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，所述扩繁基质的制备方法为：将农田土壤与有机肥分别风干并过2mm筛，过筛后，将农田土壤与有机肥按体积比2:1混合均匀，在农田土壤与有机肥混合前分别灭菌或混匀后灭菌，即可。
9.根据权利要求1或2所述的循环修复稻田镉污染试剂，其特征在于，所述矿物盐为磷酸矿物盐。
10.权利要求1～9任一项所述的循环修复稻田镉污染试剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按配方将各组分一同混合均匀即可。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111556988.6A CN114316997A (zh) | 2021-12-18 | 2021-12-18 | 一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111556988.6A CN114316997A (zh) | 2021-12-18 | 2021-12-18 | 一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114316997A true CN114316997A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81051749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111556988.6A Pending CN114316997A (zh) | 2021-12-18 | 2021-12-18 | 一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114316997A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115772408A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-03-10 | 西昌学院 | 一种生物制剂及缓解麻疯树镉胁迫和提高镉修复效率的方法 |
| CN115254934B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-07-04 | 华中科技大学 | 生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102047808A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-05-11 | 河南科技大学 | 一种利用丛枝菌根真菌降低烟草重金属残留的方法 |
| CN102577826A (zh) * | 2012-03-19 | 2012-07-18 | 河南科技大学 | 利用丛枝菌根真菌和有机肥降低烟草铅、镉残留的方法 |
| CN107236548A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-10-10 | 钟春明 | 盐碱土地土壤改良剂 |
| CN107350281A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-11-17 | 中国环境科学研究院 | 一种适用于北方污灌区农田土壤钝化剂及其施用方法 |
| CN107493896A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-22 | 河南科技大学 | 利用丛枝菌根真菌促进甜高粱在盐碱地生长的方法 |
| CN107493897A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-22 | 河南科技大学 | 用丛枝菌根真菌和有机肥促进甜高粱在盐碱地生长的方法 |
| CN109456125A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-03-12 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种生物炭基土壤调理剂及其应用 |
| CN110373207A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-25 | 苏州沣懿生物科技有限公司 | 一种盐碱地改良的微生物菌剂及其制备工艺 |
| CN110564425A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-13 | 赵龙 | 一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法和使用方法 |
| CN110684539A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-14 | 河南城建学院 | 一种重金属污染土壤的调理剂及其制备方法 |
| CN111171829A (zh) * | 2018-12-13 | 2020-05-19 | 四川君和环保股份有限公司 | 一种用于农田土壤重金属污染有机修复剂 |
| CN112090950A (zh) * | 2020-05-23 | 2020-12-18 | 北京博泰至淳生物科技有限公司 | 一种水稻田重金属污染修复材料及其加工方法与修复方法 |
| CN112592240A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-02 | 标优美生态工程盐城有限公司 | 一种修复土壤镉污染的生物碳基复合调理剂及其制作方法 |
| CN113652242A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-16 | 山东省农业科学院 | 一种酸性土壤改良剂及其制备方法与应用 |
-
2021
- 2021-12-18 CN CN202111556988.6A patent/CN114316997A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102047808A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-05-11 | 河南科技大学 | 一种利用丛枝菌根真菌降低烟草重金属残留的方法 |
| CN102577826A (zh) * | 2012-03-19 | 2012-07-18 | 河南科技大学 | 利用丛枝菌根真菌和有机肥降低烟草铅、镉残留的方法 |
| CN107350281A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-11-17 | 中国环境科学研究院 | 一种适用于北方污灌区农田土壤钝化剂及其施用方法 |
| CN107236548A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-10-10 | 钟春明 | 盐碱土地土壤改良剂 |
| CN107493896A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-22 | 河南科技大学 | 利用丛枝菌根真菌促进甜高粱在盐碱地生长的方法 |
| CN107493897A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-22 | 河南科技大学 | 用丛枝菌根真菌和有机肥促进甜高粱在盐碱地生长的方法 |
| CN109456125A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-03-12 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种生物炭基土壤调理剂及其应用 |
| CN111171829A (zh) * | 2018-12-13 | 2020-05-19 | 四川君和环保股份有限公司 | 一种用于农田土壤重金属污染有机修复剂 |
| CN110373207A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-25 | 苏州沣懿生物科技有限公司 | 一种盐碱地改良的微生物菌剂及其制备工艺 |
| CN110564425A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-13 | 赵龙 | 一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法和使用方法 |
| CN110684539A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-14 | 河南城建学院 | 一种重金属污染土壤的调理剂及其制备方法 |
| CN112090950A (zh) * | 2020-05-23 | 2020-12-18 | 北京博泰至淳生物科技有限公司 | 一种水稻田重金属污染修复材料及其加工方法与修复方法 |
| CN112592240A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-02 | 标优美生态工程盐城有限公司 | 一种修复土壤镉污染的生物碳基复合调理剂及其制作方法 |
| CN113652242A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-16 | 山东省农业科学院 | 一种酸性土壤改良剂及其制备方法与应用 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115254934B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-07-04 | 华中科技大学 | 生物炭联合调控土壤电导率去除水稻田土壤中Cd的方法 |
| CN115772408A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-03-10 | 西昌学院 | 一种生物制剂及缓解麻疯树镉胁迫和提高镉修复效率的方法 |
| CN115772408B (zh) * | 2022-12-08 | 2023-11-10 | 西昌学院 | 一种生物制剂及缓解麻疯树镉胁迫和提高镉修复效率的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | A quantitative understanding of the role of co-composted biochar in plant growth using meta-analysis | |
| Bashir et al. | Comparative role of animal manure and vegetable waste induced compost for polluted soil restoration and maize growth | |
| Guo et al. | The role of biochar in organic waste composting and soil improvement: A review | |
| CN110153171B (zh) | 一种修复土壤重金属镉污染的方法 | |
| CN105542775B (zh) | 一种用于弱酸性镉污染土壤的钝化剂及其应用 | |
| CN106905980B (zh) | 一种重金属污泥土壤修复剂、制备方法及其在污泥消纳中的应用 | |
| CN113072947B (zh) | 一种改良重金属土壤的稳定修复剂及其制备方法、应用 | |
| CN108689781A (zh) | 生物质炭基土壤修复剂及其制备方法 | |
| CN111205877B (zh) | 一种治理农田镉污染土壤的复合修复剂及修复方法 | |
| CN114316997A (zh) | 一种循环修复稻田镉污染试剂及其制备方法 | |
| CN115259952B (zh) | 一种生物碳基土壤改良剂及其制备方法 | |
| CN109678626B (zh) | 用于汞污染农田修复的土壤调理剂及其制备方法与应用 | |
| Li et al. | Simultaneous in-situ remediation and fertilization of Cd-contaminated weak-alkaline farmland for wheat production | |
| CN110305667A (zh) | 一种重金属污染土壤修复材料及其修复方法 | |
| CN105330408A (zh) | 一种有机污染土壤修复肥料 | |
| CN111849501B (zh) | 一种用于修复土壤镍污染的土壤改良剂及其制备方法、使用方法 | |
| Azeem et al. | Cow bone-derived biochar enhances microbial biomass and alters bacterial community composition and diversity in a smelter contaminated soil | |
| CN110982536A (zh) | 重金属污染农田土壤修复剂其制备方法和修复方法 | |
| CN111019666A9 (zh) | 改良剂及其制备和阻断农作物对重金属吸收的方法 | |
| CN111282980A (zh) | 一种用于化学淋洗修复后的重金属污染土壤安全再生利用方法 | |
| CN110016350A (zh) | 耕地重金属污染土壤修复制剂及其制备方法 | |
| CN114134069B (zh) | 一种荧光假单胞菌n1及其应用 | |
| CN111436342B (zh) | 一种生物炭耦合水分管理协同减少水稻种植期间铬吸收的方法 | |
| CN108277016A (zh) | 烟草土壤修复剂 | |
| CN112646587A (zh) | 一种土壤修复组合物及其制备方法以及土壤生物修复方法 |
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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220412 |