一种用于重金属土壤污染的修复方法技术

本发明专利技术公开了一种用于重金属土壤污染的修复方法，包括：(1)将趋磁细菌液体培养基添加到重金属污染的土壤中，接种趋磁细菌，翻耕；(2)在重金属污染土壤里添加趋磁细菌液体培养基，设置磁场；(3)收集重金属污染土壤的表层；(4)淋洗收集的重金属污染土壤；(5)在重金属污染土壤表面撒施土壤调理剂；(6)在重金属污染土壤中种植重金属超累积作物；(7)在作物籽粒形成后，喷撒重金属阻隔剂；(8)循环重复执行步骤(1)‑步骤(7)2‑3次。本发明专利技术具有种植难度低、易于管理、适用于大面积污染土壤修复、对环境扰动少，土壤治理效果好等优点，且可以在治理污染土壤的同时美化环境，可推广性强。

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属土壤污染的修复方法
本专利技术涉及污染土壤治理
，具体为一种用于重金属土壤污染的修复方法。
技术介绍
土壤不仅是地球生态圈的重要组成部分，也是人类赖以生存的重要自然资源之一。随着矿产开采、冶炼等工业活动以及污水灌溉、施用污泥和劣质化肥等农业活动的进行，Cd，Pb等有害重金属不断进入土壤环境中，对正常的生产生活造成污染。因此，治理土壤重金属污染对生态文明的设及人类健康的生活具有重要意义。土壤重金属污染传统的治理修复方法通常为物理和化学的方法，如稀释和覆土法、玻璃化技术、热处理技术、淋洗法、电化学法等，传统的修复方法虽然治理效果好，历时较短，但都存在许多缺陷。比如传统治理方法的成本高、不易管理、易造成二次污染等等。植物修复技术指利用植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。目前已经发现很多植物可同时对多种重金属有强大的富集能力，重金属主要包括Hg，Cd，Pb，Cr以及类金属As等，环境中的重金属可以被植物吸收，如果进入植物可食部分，将危害人类健康。为避免对人体的暴露风险，近年来选择非食用性经济型作物进行植物修复的研究越来越引起关注，但大多数已报道的植物修复方法效果不显著、见效慢、修复效果不稳定，再加上受到气候、土壤环境的限制，使得这些植物的重金属积累量有限，从而在其应用上受到限制。微生物修复是利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，从而降低土壤中重金属的毒性。该技术可以使重金属污染物从土壤中去除，对周围环境影响较小，不会产生二次污染，具有的巨大土壤修复潜力。但现有的重金属污染土壤的微生物修复技术存在一定的局限性，如微生物修复持续时间长、见效慢、一般形成络合物降低重金属的危害，并不能将重金属从土壤中除去。如上所述，为了更好地治理重金属金属污染土壤，急需解决以下技术问题：1.确定合适的耐性作物，其具有种植难度低、易于管理、适用于大面积污染土壤、生长迅速、生物量大的特点。2.克服耐性作物的重金属吸收效率低下、重金属修复元素单一、修复时间太长、存活率低的难题。3.避免重金属污染土壤修复治理过程中改变和破坏土壤结构的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于重金属土壤污染的修复方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于重金属土壤污染的修复方法，具体包括以下步骤：(1)、将趋磁细菌液体培养基添加到重金属污染的土壤中，接种趋磁细菌，翻耕重金属污染土壤的表层厚10-12cm的土壤，使趋磁细菌培养基、趋磁细菌和重金属污染土壤充分混合；(2)、培养45-50天，在重金属污染土壤表层3-5cm厚的土壤里添加趋磁细菌液体培养基，并灌溉，使重金属污染土壤保持淹水状态，并在所述重金属污染的土壤上面设置磁场，保持29-34天；(3)、收集步骤(2)中所述重金属污染土壤表层厚4-6cm的土壤；(4)、用水淋洗步骤(3)中收集的重金属污染土壤，使趋磁细菌与重金属污染土壤分离进入水溶液中，重复淋洗2-4次，然后将重金属活化菌菌液接种到清洗过的土壤中，将所述土壤填回原处；(5)、在步骤(4)重金属污染土壤表面均匀撒施土壤调理剂，厚度为1-4cm，其中土壤调理剂的用量为土壤质量的5％-10％，然后喷雾洒水，喷雾洒水所用水的质量为土壤调理剂质量的60％-80％，翻耕均匀，静置5-24h，再次喷雾洒水，用水量为土壤质量的80％-100％，最后将土壤置于自然环境下，在前两个月内避免大雨冲刷；所述土壤调理剂原料按重量百分比计，包括：赤泥20-30％，油菜秸秆粉20-30％，白云石粉5-15％，石灰粉25-35％，硅钙钾肥20-30％，氨基酸1-10％；(6)、在步骤(5)重金属污染土壤中种植重金属超累积作物，适时农田管理措施；(7)、在作物籽粒形成后，喷撒重金属阻隔剂，待作物收获；其中，所述重金属阻隔剂为液态水溶液，成份为Na2SeO3，含硒量为40mg/L；所述重金属阻隔剂的配置方法为：每亩称取Na2SeO34.38g，加水量50L，稀释搅拌均匀，即得重金属阻隔剂；所述重金属阻隔剂喷施方法为：作物籽粒形成后喷洒，喷撒频率为每半个月喷洒一次，持续1-2个月；(8)、循环重复执行步骤(1)-步骤(7)，直至土壤中重金属含量达到安全标准。进一步的，步骤(1)中所述的趋磁细菌的接种比例为每平方米重金属污染的土壤中接种9.0×109-1.0×1010个趋磁细菌。进一步的，步骤(1)中所述的液体培养基添加量为每平方米重金属污染土壤喷施50-80ml液体培养基；步骤(2)中所述的液体培养基添加量为每平方米重金属污染土壤喷施30-50ml液体培养基。进一步的，步骤(2)中磁场方向背离地面向上，磁场强度为200-300高斯。进一步的，步骤(4)中重金属活化菌菌液包括芽孢杆菌和荧光假单胞菌。进一步的，所述芽孢杆菌菌液与荧光假单胞菌菌液体积比为1-2:1，每千克淋洗过土壤接种重金属活化菌液100-300mL。进一步的，所述种植重金属超累积作物以后，每5-7个月向重金属污染土壤中施撒含N、P、K的肥料作为追肥。进一步的，还包括在步骤(7)之后执行的固化步骤：对重金属污染土壤喷施能鳌合游离态金属的吸附剂，所述吸附剂为腐植酸，且所述腐植酸中增添有石灰。进一步的，步骤(5)中所种植的重金属超累积作物为以下的a-f中的一种或多种：a：豆科类超累积植物；b：非豆科类超累积植物；c：低矮型超累积植物；d：非低矮型超累积植物；e：喜阴超累积植物；f：喜阳超累积植物。进一步的，所述豆科类超累积植物是野豇豆、长波叶山蚂蝗或三叶草；所述低矮型超累积植物是飞机草、东南景天、西洋菜、空心菜或蜈蚣草；所述非低矮型超累积植物是李氏禾、海州香薷、美人蕉或红花；所述喜阴超累积植物是东南景天或蜈蚣草；所述喜阳超累积植物是多花向日葵。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：(1)、趋磁细菌属于革兰氏阴性菌，是专性微好氧、兼性或专性厌氧细菌，具有负趋氧特性，细胞内有沿菌体长轴排列、由膜包被的磁小体颗粒链，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，步骤(2)中灌溉重金属污染土壤的目的是降低土壤表层的含氧量，创造有利于趋磁细菌生存的环境。(2)、趋磁细菌对重金属离子的吸附是以细胞表面的吸附为主，因此趋磁细菌对重金属的吸附速度很快，在其移动的过程中有效吸附土壤中的重金属，大大降低了土壤中重金属的积累量。(3)、步骤(4)中得到的淋洗液回收重金属，一方面防止重金属在回到土壤或者水体，另一方面回收的重金属具有很高的附加价值，可以增加收益，趋磁细菌的回收率达到90％以上，淋洗液重金属回收率达到99％以上，有利于重金属污染土壤的修复。(4)、芽孢杆菌和荧光假单胞菌通过代谢作用能产生多种低分子量的有机酸，如甲酸、乙酸、丙酸和丁酸等，从而直接或间接的影响着土壤中重金属的形态，起到活化重金属的作用，提高植物对重金属的吸收效率。(5)、采用土壤调理剂钝化重金属、超累积作物阻隔重金属、阻抗剂阻控重金属等三级措施在农田生产全过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重金属土壤污染的修复方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)、将趋磁细菌液体培养基添加到重金属污染的土壤中，接种趋磁细菌，翻耕重金属污染土壤的表层厚10‑12cm的土壤，使趋磁细菌培养基、趋磁细菌和重金属污染土壤充分混合；(2)、培养45‑50天，在重金属污染土壤表层3‑5cm厚的土壤里添加趋磁细菌液体培养基，并灌溉，使重金属污染土壤保持淹水状态，并在所述重金属污染的土壤上面设置磁场，保持29‑34天；(3)、收集步骤(2)中所述重金属污染土壤表层厚4‑6cm的土壤；(4)、用水淋洗步骤(3)中收集的重金属污染土壤，使趋磁细菌与重金属污染土壤分离进入水溶液中，重复淋洗2‑4次，然后将重金属活化菌菌液接种到清洗过的土壤中，将所述土壤填回原处；(5)、在步骤(4)重金属污染土壤表面均匀撒施土壤调理剂，厚度为1‑4cm，其中土壤调理剂的用量为土壤质量的5％‑10％，然后喷雾洒水，喷雾洒水所用水的质量为土壤调理剂质量的60％‑80％，翻耕均匀，静置5‑24h，再次喷雾洒水，用水量为土壤质量的80％‑100％，最后将土壤置于自然环境下，在前两个月内避免大雨冲刷；所述土壤调理剂原料按重量百分比计，包括：赤泥20‑30％，油菜秸秆粉20‑30％，白云石粉5‑15％，石灰粉25‑35％，硅钙钾肥20‑30％，氨基酸1‑10％；(6)、在步骤(5)重金属污染土壤中种植重金属超累积作物，适时农田管理措施；(7)、在作物籽粒形成后，喷撒重金属阻隔剂，待作物收获；其中，所述重金属阻隔剂为液态水溶液，成份为Na2SeO3，含硒量为40mg/L；所述重金属阻隔剂的配置方法为：每亩称取Na2SeO34.38g，加水量50L，稀释搅拌均匀，即得重金属阻隔剂；所述重金属阻隔剂喷施方法为：作物籽粒形成后喷洒，喷撒频率为每半个月喷洒一次，持续1‑2个月；(8)、循环重复执行步骤(1)‑步骤(7)，直至土壤中重金属含量达到安全标准。...

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属土壤污染的修复方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)、将趋磁细菌液体培养基添加到重金属污染的土壤中，接种趋磁细菌，翻耕重金属污染土壤的表层厚10-12cm的土壤，使趋磁细菌培养基、趋磁细菌和重金属污染土壤充分混合；(2)、培养45-50天，在重金属污染土壤表层3-5cm厚的土壤里添加趋磁细菌液体培养基，并灌溉，使重金属污染土壤保持淹水状态，并在所述重金属污染的土壤上面设置磁场，保持29-34天；(3)、收集步骤(2)中所述重金属污染土壤表层厚4-6cm的土壤；(4)、用水淋洗步骤(3)中收集的重金属污染土壤，使趋磁细菌与重金属污染土壤分离进入水溶液中，重复淋洗2-4次，然后将重金属活化菌菌液接种到清洗过的土壤中，将所述土壤填回原处；(5)、在步骤(4)重金属污染土壤表面均匀撒施土壤调理剂，厚度为1-4cm，其中土壤调理剂的用量为土壤质量的5％-10％，然后喷雾洒水，喷雾洒水所用水的质量为土壤调理剂质量的60％-80％，翻耕均匀，静置5-24h，再次喷雾洒水，用水量为土壤质量的80％-100％，最后将土壤置于自然环境下，在前两个月内避免大雨冲刷；所述土壤调理剂原料按重量百分比计，包括：赤泥20-30％，油菜秸秆粉20-30％，白云石粉5-15％，石灰粉25-35％，硅钙钾肥20-30％，氨基酸1-10％；(6)、在步骤(5)重金属污染土壤中种植重金属超累积作物，适时农田管理措施；(7)、在作物籽粒形成后，喷撒重金属阻隔剂，待作物收获；其中，所述重金属阻隔剂为液态水溶液，成份为Na2SeO3，含硒量为40mg/L；所述重金属阻隔剂的配置方法为：每亩称取Na2SeO34.38g，加水量50L，稀释搅拌均匀，即得重金属阻隔剂；所述重金属阻隔剂喷施方法为：作物籽粒形成后喷洒，喷撒频率为每半个月喷洒一次，持续1-2个月；(8)、循环重复执行步骤(1)-步骤(7)，直至土壤中重金属含量达到安全标准。2.根据权利要求1所述的一种用于重金属土壤污染的修复方法，其特征在于：步骤(1)中所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董清国，沈兴刚，栗霞，起江，姚明楼，罗宗能，杨霄，栗晓云，黄自明，
申请(专利权)人：云南惟绿环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53