一种同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法技术

本发明专利技术涉及一种同时显著降低镉、铅含量的高效土壤修复方法，由特定土壤修复剂发挥重要作用，该土壤修复剂由巯基纤维素20‑25份、微生物菌剂3‑5份、秸秆生物碳30‑50份、腐殖酸30‑35份制备而成，各组分之间、微生物菌剂各菌类之间均存在相互协同作用；打破常规浓度渐增顺序的驯化方式引发菌种产生复杂的应激作用进而提高镉的驯化效果，但试验结果也显示该驯化方式不适于铅；同时也提供一种更利于驯化和繁殖微生物培养基；本发明专利技术在显著降低土壤中镉、铅含量的同时，能够有效提高作物产量，提高土壤的有机质含量，改良土壤结构，增加土壤的疏松性，改善土壤保肥保水能力和通透性。

A highly effective soil remediation method with significant reduction of cadmium and lead content

The present invention relates to an efficient soil remediation method which can significantly reduce the contents of cadmium and lead at the same time. The soil remediation agent plays an important role by a specific soil remediation agent. The soil remediation agent is prepared from 20_25 parts of mercaptocellulose, 3_5 parts of microbial microbial agents, 30_50 parts of straw biocarbon and 30_35 parts of humic acid, and among the components, microbial microbial agents. There is a synergistic effect among the bacteria; the domestication method breaking the conventional concentration increasing order causes the bacteria to produce complex stress and then improves the domestication effect of cadmium, but the test results also show that the domestication method is not suitable for lead; at the same time, it also provides a culture medium more conducive to domestication and reproduction of microorganisms; the invention is obvious. While reducing the content of cadmium and lead in soil, it can effectively increase crop yield, increase the content of soil organic matter, improve soil structure, increase soil porosity, improve soil fertility and water retention capacity and permeability.

【技术实现步骤摘要】
一种同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法
本专利技术属于治理土壤重金属污染
，具体涉及一种同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法。
技术介绍
随着我国经济、工业上的迅猛发展，导致我国土地面临多种问题，其中包括土壤重金属污染，有相关数据显示，目前我国重金属污染耕地占总耕地的20％，重金属污染的土地面积占污染总面积的65％，土壤重金属污染主要体现在镉、铅、汞、铬、砷等几个元素的污染，其中，镉因为移动性大、毒性高、污染面积最大尤为被关注，铅位居第二，农作物被重金属污染后产量锐减，带来巨大的经济损失，对食品安全和消费者健康构成严重威胁。目前治理重金属的方式有两种，一是去除土壤中的重金属，二是减少金属在环境中生物可利用性和流动性，具体包括化学方法、物理方法和微生物法，由于微生物在治理土壤重金属污染具有无污染、效果好、效率高、成本低、不会造成二次污染等诸多优点，越来越被广泛应用，例如CN201410249793公开了一种利用铁氧菌去除土体中重金属的方法，表明对Pb2+、Cd2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+均有一定去除作用，但该方法仅限于铁氧菌株，对重金属镉和铅缺乏专一性和有效性；CN2017104796254公开了一种复合菌剂高效转化土壤弱酸结合态镉的方法，复合菌剂数量达10种，相互作用复杂，按浓度梯度驯化至少30代，但仅针对污染土壤中重金属镉更为有效；CN2017102688185公开了一种能高效生物转化土壤中镉形态的微生物菌剂，也仅是针对污染土壤中重金属镉，并且进行常规的驯化。CN2017102688185公开了一种降低镉、铅含量的复合土壤钝化剂，虽然也使用微生物菌剂，但仅涉及多粘类芽孢杆菌，钝化镉、铅作用和强度有限，其应用于轻中度镉、铅污染稻田，对于镉、铅重度污染的土壤效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法，同时提供一种特定土壤修复剂，以及有效的菌种驯化方法，能同时显著降低镉、铅含量，实现快速，有效治理镉、铅污染的目的，同时土壤肥力也得到提升，该显著降低镉、铅含量的特定土壤修复剂本公司命名“金禾1号”。本专利技术解决的技术问题：克服上述现有技术种存在的各种缺陷，提供一种土壤修复剂，其含有微生物菌剂，不依赖菌种来源，配合少量其它特定辅料能够同时显著降低土壤中镉、铅含量。本专利技术采用的技术方案：提供一种同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法，使用特定土壤修复剂，特定土壤修复剂由以下重量份的组分组成：巯基纤维素30-50份、微生物菌剂0.03-0.05份、秸秆生物碳30-50份、腐殖酸30-50份；其中，微生物菌剂由下述组成：多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa)、产朊假丝酵母(Candidautilis)、嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillusthiooxidans)、植物乳杆菌(Laobacillusplantarum)、侧孢芽孢杆菌(Bacilluslaterosporus)，菌种配比为：多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa)∶产朊假丝酵母(Candidautilis)∶嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillusthiooxidans)∶植物乳杆菌(Laobacillusplantarum)∶侧孢芽孢杆菌(Bacilluslaterosporus)＝(50-60)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)；优选这些菌混合前分别进行活化，各菌量均达到5.0×107cfu/g以上。优选的，这些菌混合前还分别在含镉的培养基中进行驯化；菌种的驯化过程如下：首先在培养基中添加最终浓度依次为1000μg/L、5000μg/L、10000μg/L、15000μg/L、20000μg/L、25000μg/L的CdSO4，该浓度是CdSO4在培养基中的浓度；分别将活化菌种以质量计0.5-1％的接种量接种到1000mL含1000μg/LCdSO4的培养基中，驯化培养2-10天后再以0.5-1％(以质量计)的接种量接种到下一个镉的浓度梯度培养基中，但驯化顺序为1000μg/L、5000μg/L、10000μg/L、20000μg/L、15000μg/L、25000μg/L，每个浓度驯化培养时间均为5-10天。进一步优选的，分别在含镉的培养基中进行驯化后，再分别在含铅的培养基中进行驯化，首先在培养基中添加最终浓度依次为1000μg/L、5000μg/L、10000μg/L、15000μg/L、20000μg/L、25000μg/L的醋酸铅；分别将活化菌种以质量计0.5-1％的接种量接种到1000mL含1000μg/L醋酸铅的培养基中，驯化培养2-10天后再以0.5-1％(以质量计)的接种量接种到下一个铅的浓度梯度培养基中，驯化顺序为1000μg/L、5000μg/L、10000μg/L、15000μg/L、20000μg/L、25000μg/L，每个浓度驯化培养时间均为5-10天。培养基其它成分：胰蛋白胨8-10g/L；酵母提取物5-6g/L；氯化钠8-10g/L；牛肉膏0.3-0.8g/L，蛋白胨0.6-1.3g/L葡萄糖0.2-0.8g/L，淀粉1-3g/L，豆饼粉1-1.5g/L，酵母粉0.6-1.2g/L，NaCl0.3-0.9g/L，MgSO4·7H2O0.03-0.06g/L，K2HPO40.02-0.07g/L，CaCO30.1-2.2％，FeSO4·7H2O0.001-0.005g/L，余为水；培养条件为：温度20-40℃，转速100-200r/min。驯化时，采用各菌最适pH值和最适温度。所述各菌均为一类菌，利用各菌的共性，可以从菌种保藏中心购买，也可以从任何其它途径正常购买获得。巯基纤维素是本领域通常意义上的概念。可以是巯基乙酸和碱纤维素(或纤维素与硫代乙醇酸)在乙酸与乙酸酐介质中发生酯化反应合成的。巯基纤维素也可以选择巯基纤维素类秸秆。有益效果：(1)微生物菌剂采用专配种类和特定配比，彼此之间存在相互促进、协同增效作用，即以多粘类芽孢杆菌为主体，产朊假丝酵母、嗜酸氧化硫硫杆菌、植物乳杆菌、侧孢芽孢杆菌为辅采用(50-60)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)的配比；多粘类芽孢杆菌主要依靠细胞壁上的羟基(-OH)、羰基(-CO-)、酰胺基(-CO-NH-)、磷酸基(-PO43-)等基团进行表面吸附、并通过其代谢产物进行胞外络合、胞外沉淀等络合和固定土壤中的重金属镉和铅，从而有效降低土壤中的有效镉、铅含量。在土壤中，该菌株定植能力强，能够高效吸附土壤中的重金属，降低植物的吸收。多粘类芽孢杆菌在繁殖过程中还能够产生大量胞外多糖，部分多糖能够强化产朊假丝酵母细胞壁的结构和功能，而产朊假丝酵母的生物吸附主要集中在细胞壁的结合位点上，多粘类芽孢杆菌能够进一步提高产朊假丝酵母的吸附性能；植物乳杆菌是乳酸菌的一种，本身具有较强金属及毒素的吸附和降解作用，繁殖过程中又能大量产酸，适度酸性条件促进嗜酸氧化硫硫杆菌的生长，同时巯基纤维素在发挥吸附作用同时，因其能够提供部分单质硫或还原态的硫化物，使得以氧化单质硫或还原态的硫化物来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法，其特征在于：使用特定土壤修复剂，特定土壤修复剂由以下重量份的组分组成：巯基纤维素20‑25份、微生物菌剂0.03‑0.05份、秸秆生物碳30‑50份、腐殖酸30‑35份；所述微生物菌剂由下述菌种组成：多粘类芽孢杆菌、产朊假丝酵母、嗜酸氧化硫硫杆菌、植物乳杆菌、侧孢芽孢杆菌，菌种配比为：多粘类芽孢杆菌∶产朊假丝酵母∶嗜酸氧化硫硫杆菌∶植物乳杆菌∶侧孢芽孢杆菌＝(50‑60)∶(10‑12)∶(10‑12)∶(10‑12)∶(10‑12)∶(10‑12)；优选上述菌种混合前分别进行活化，并且各菌量均达到5.0×107cfu/g以上。

【技术特征摘要】
1.一种同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法，其特征在于：使用特定土壤修复剂，特定土壤修复剂由以下重量份的组分组成：巯基纤维素20-25份、微生物菌剂0.03-0.05份、秸秆生物碳30-50份、腐殖酸30-35份；所述微生物菌剂由下述菌种组成：多粘类芽孢杆菌、产朊假丝酵母、嗜酸氧化硫硫杆菌、植物乳杆菌、侧孢芽孢杆菌，菌种配比为：多粘类芽孢杆菌∶产朊假丝酵母∶嗜酸氧化硫硫杆菌∶植物乳杆菌∶侧孢芽孢杆菌＝(50-60)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)∶(10-12)；优选上述菌种混合前分别进行活化，并且各菌量均达到5.0×107cfu/g以上。2.根据权利要求1所述的同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法，其特征在于，这些菌混合前还分别在含镉的培养基中进行驯化；菌种的驯化过程如下：首先在培养基中添加浓度依次为1000μg/L、5000μg/L、10000μg/L、15000μg/L、20000μg/L、25000μg/L的CdSO4；分别将活化菌种以质量计0.5-1％的接种量接种到1000mL含1000μg/LCdSO4的培养基中，驯化培养5-10天后再以0.5-1％的接种量接种到下一个镉的浓度梯度培养基中，浓度驯化顺序依次为1000μg/L、5000μg/L、10000μg/L、20000μg/L、15000μg/L、25000μg/L，每个浓度驯化培养时间均为5-10天。3.根据权利要求2所述的同时显著降低镉、铅含量高效土壤修复方法，其特征在于，分别在含镉的培养基中进行驯化后，再分别在含铅的培养基中进行驯化，首先在培养基中添加浓度依次为1000μg/L、5000μg/L、10000μg/L、15000μg/L、20000μg/L、25000μg/L的醋酸铅；分别将活...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海金禾天地信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31