本发明专利技术公开一种复合型重金属污染土壤的化学和微生物联合修复方法和应用，其通过添加污染土壤化学改良剂以固定污染土壤中的重金属离子，再通过高效重金属抑制微生物功能菌剂和土壤改良微生物功能菌剂持续强化受污染土壤的修复，克服了传统的化学改良剂针对单一或性质相近的重金属固定效果很好，而对复合型重金属污染土壤修复不能完全达标的缺陷；同时兼顾了经济和环境效益，可以大规模应用于复合型重金属污染土壤的修复。
【技术实现步骤摘要】
复合型重金属污染土壤的化学和微生物联合修复方法和应 用
本专利技术涉及重金属污染土壤治理
，特别公开一种复合型重金属污染土壤 的化学和微生物联合修复方法和应用。
技术介绍
随着我国人口的增加、城镇化的推进和人民群众物质生活水平的提高，对工矿企 业加工生产的各类产品需求量也高速增加，负面影响是使得工矿企业在生产经营过程中通 过各种途径排入环境土壤中的有害重金属（如Cr、Cd、Pb、As等）不断增加，严重破坏了自 然生态环境和威胁了人民身体健康，因此污染土壤治理已迫在眉睫。 污染土壤的重金属主要包括汞（Hg)、镉（Cd)、铅（Pb)、铬（Cr)和类金属砷（As)等 生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Zn)、铜（Cu)、镍（Ni)等元素；主要来自农药、 废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废 气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功 能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不 影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素 供应。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进 入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤污染。 目前，修复重金属污染土壤主要通过两种途径：一是改变重金属在土壤中的存在 状态，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性，主要修复技术有农艺和化学法；二是利用 工程技术方法从土壤中去除重金属，主要修复技术主要有物理法、生物法。 植物修复是公认的较为理想的原位土壤治理技术，但存在明显的缺点：超积累植 物往往植株矮小、生物量较低、生长速度慢、生长周期长；大多数超积累植物只能积累某种 重金属，不适合复合型重金属污染土壤修复；植物修复受到土壤类型、温度、湿度和营养等 环境条件限制。 化学法就是加入土壤改良剂改变土壤的物理、化学性质，通过对重金属的吸附、沉 淀或共沉淀作用，改变了重金属在土壤中的存在状态，从而降低其生物有效性和迁移性。如 曹心德等人（曹心德等，土壤重金属复合污染及其化学钝化修复技术研究进展，环境工程 学报，2011 (7) : 1441-1453)公开的，常用的改良剂主要包括石灰、碳酸钙、粉煤灰等碱性物 质，羟基磷灰石、磷矿粉、磷酸氢钙等磷酸盐以及膨润土等矿物。例如，专利CN102303041A 公开了一种复合型重金属污染土壤原位固定化方法，以膨润土或高岭土 80-90份为填充 齐[J，硫化亚铁0. 5-15份，硫酸镁0. 5-5份，亚硫酸镁1. 5-8份，氧化镁1-5份，氢氧化钙2-10 份，和含磷制剂1-5份制成重金属污染土壤修复药剂，与重金属污染土壤按照重量比为 1: (5-20)的重量比混合、搅拌均匀，保持土壤湿度在15-30%;经1个月，污染土壤中的重金 属离子转化为不溶于水的金属硫化物、氢氧化物、多金属共沉淀物、碱式碳酸盐和磷酸盐矿 物，重金属失去其生物活性，被固定在土壤中。 物理工程措施是利用物理（机械）、物理化学原理治理污染土壤的一类方法，包括 客土法、淋洗法、热处理法、电解法等。客土法将破坏自然土壤的性状，同时还可能影响到地 下水安全；淋洗法要求土壤必须具有较的高渗透能力，同时残留的淋洗剂会产生次生污染 问题；热处理法修复效率较低和经济投入高，还存在有毒气体的排放和土壤基本性状的改 变；电解法受限于土壤的特性，不适用于渗透性好、传导性差的土壤。 目前，也有部分人尝试采用化学和微生物联合修复方法改良和修复重金属污染土 壤，并取得初步成效。例如，专利CN102224784A公开了一种香蕉废弃地的土壤化学与生物 联合修复方法，先用碳酸氢铵+石灰、或用浓氨水处理土壤，杀死一定量的土壤微生物，使 土壤尖孢镰刀菌（香蕉枯萎病病原菌）控制在〈104个/g 土壤，然后施用香蕉专化型微生 物有机肥（l〇〇kg/亩），调节土壤湿度，使外源加入的有益微生物分别达到106-8个/g 土 壤，在土壤中形成优势群。其针对香蕉土传枯萎病当年发病率大于30%、来年发病率将大于 40%的超严重香蕉土传枯萎病的土壤（只能废弃），使超严重香蕉土传枯萎病的土壤得到 有效修复，来年的发病率小于10%，再次复垦种植香蕉。专利CN102941225A公开了一种多 环芳烃与重金属复合污染场地土壤的化学-微生物联合修复方法，具体修复步骤为：（1) 土 壤颗粒准备：首先将污染场地土壤风干碾碎；（2)修复体系设置：加入甲基β环糊精淋洗 液至搅拌器中；（3)调节反应温度至50±2°C; (4)同时调节超声发射仪：35kHz超声30min ; (5)连续淋洗工作：重复上述步骤连续淋洗修复3次；(6)降解菌深度修复：对连续淋洗修 复后土壤接种多环芳烃降解菌，调控N/P为10:1，持续降解90-140天，其主要针对关闭搬 迁的焦化厂、钢铁厂和发电厂等企业产生的多环芳烃和重金属污染场地土壤修复。专利 CN103418608A公开了一种微生物-化学法联合修复矿区重金属污染土壤的方法，先利用表 面活性剂化学淋洗的方法先将土壤中的重金属转移到液相中，再向土壤和淋洗液中分别加 入硫酸盐还原菌液，将土壤中残余的重金属从可交换态转化为稳定态，其主要针对矿区重 金属污染土壤。总体来看，上述方法成本高昂，不适合用于污染面积较大的土壤，且容易破 坏土壤结构和土壤肥力，甚至造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合型重金属污染土壤的化学和微生物联合修复方 法，其持续强化受污染土壤的修复，克服传统的生物和化学修复的不足，同时兼顾经济效益 和环境效益，可以大规模应用于复合型重金属污染土壤的修复。 本专利技术的又一目的在于提供一种化学和微生物联合修复方法在复合型重金属污 染土壤的治理中的应用。 本专利技术提供一种复合型重金属污染土壤的化学和微生物联合修复方法，包括 步骤1，化学方法固定污染土壤的重金属： 向复合型重金属污染土壤中加入污染土壤化学改良剂，以原位固定污染土壤中的 重金属离子； 步骤2,微生物方法持续修复污染土壤： 再向复合型重金属污染土壤均匀喷洒微生物菌剂配制而成的微生物功能菌液，所 述微生物菌剂包含高效重金属抑制微生物功能菌剂和土壤改良微生物功能菌剂。 其中，微生物菌剂为目标微生物（有益菌）经过工业化扩繁之后，加工制成的活菌 制剂。农用微生物菌剂，具有以下主要功能和作用：（1)预防病害：改善土壤微生物菌群、抑 制土壤病原菌繁殖，可有效预防作物的根腐、立枯等病害；（2)提高地力：活化土壤有机与 无机养份，提高肥效率，促进作物循环、长效吸收利用，增根壮苗、果实饱满；(3)改良土壤： 改善土壤团粒结构，消除板结，提高保水保肥能力，抗旱、抗逆、抗寒、抗倒伏；不间断使用， 可改善土壤微生态环境，消除土壤板结、中和酸碱度、降低土壤重金属和盐碱毒害；(4)增 根、发苗、壮秧：有益微生物在繁殖代谢过程中，可分泌细胞分裂素、吲跺乙酸、维生素、本乙 酸、赤霉素等植物生长素及氨基酸等活性物质，强力促进增根、生根，壮根、毛细根数量增加 一倍以上；吸水、吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合型重金属污染土壤的化学和微生物联合修复方法，其特征在于：包括步骤1，化学方法固定污染土壤的重金属：向复合型重金属污染土壤中加入污染土壤化学改良剂，以原位固定污染土壤中的重金属离子；步骤2，微生物方法持续修复污染土壤：再向复合型重金属污染土壤均匀喷洒微生物菌剂配制而成的微生物功能菌液，所述微生物菌剂包含高效重金属抑制微生物功能菌剂和土壤改良微生物功能菌剂。
【技术特征摘要】
1. 一种复合型重金属污染土壤的化学和微生物联合修复方法，其特征在于：包括 步骤1，化学方法固定污染土壤的重金属： 向复合型重金属污染土壤中加入污染土壤化学改良剂，以原位固定污染土壤中的重金 属离子； 步骤2,微生物方法持续修复污染土壤： 再向复合型重金属污染土壤均匀喷洒微生物菌剂配制而成的微生物功能菌液，所述微 生物菌剂包含高效重金属抑制微生物功能菌剂和土壤改良微生物功能菌剂。2. 根据权利要求1所述的化学和微生物联合修复方法，其特征在于：所述的高效重金 属抑制微生物功能菌剂为污染土壤重金属污染耐受复合细菌。3. 根据权利要求1所述的化学和微生物联合修复方法，其特征在于：所述的土壤改良 微生物功能菌剂为复合微生物肥料菌剂。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的化学和微生物联合修复方法，其特征在于：所 述污染土壤化学改良剂包括如下组分：草木灰、钙镁磷肥、生石灰、沸石、羟基磷灰石和有机 月巴，其重量的配比为：草木灰：钙镁磷肥：生石灰：沸石：羟基磷灰石：有机肥=(0. 3-1. 1) : (0· 1-1. 2) : (0· 4-2. 1) : (0· 1-0. 6) : (0· 008-0. 06) : (0· 4-1. 2)。5. 根据权利要求4所述的化学和微生物联合修复方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文清，侯翔，刘文超，赵栗笠，张小凤，苏子艺，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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