一种重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法技术

本发明专利技术公开了一种重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法，本发明专利技术的重金属固定剂包括以下重量份的原料：草炭50‑70份，纳米分子筛1‑5份，枯草芽孢杆菌1‑8份，醋化醋杆菌1‑5份，地衣芽孢杆菌4‑10份，巴氏梭菌1‑5份。而采用该重金属固定剂进行重金属污染土壤的原位修复方法则主要是将纳米分子筛和其他原料进行分步施加，施加的时候均需要翻土以使其混合均匀。本发明专利技术的重金属固定剂能很好的对重金属污染土壤进行原位修复，能去除多种重金属，处理效率高，操作简单、可控，解决了现有技术中去除重金属种类单一、使用量大、处理效率低、工艺过程控制较困难、不能彻底消除其毒性的问题。

A heavy metal fixative and in situ remediation of heavy metal contaminated soil

The invention discloses a heavy metal fixative and an in-situ repair method for heavy metal polluted soil. The heavy metal fixative of the invention comprises the following weight parts of raw materials: 50 \u2011 70 parts of peat, 1 \u2011 5 parts of nano molecular sieve, 1 \u2011 8 parts of Bacillus subtilis, 1 \u2011 5 parts of Acetobacter acetate, 4 \u2011 10 parts of Bacillus licheniformis, 1 \u2011 5 parts of Clostridium Pasteurella. The in-situ remediation of heavy metal contaminated soil with the heavy metal fixative is mainly to apply nano molecular sieve and other raw materials step by step, when they are applied, the soil needs to be turned over to make them mix evenly. The heavy metal fixative of the invention can well repair the heavy metal polluted soil in situ, can remove a variety of heavy metals, has high treatment efficiency, simple and controllable operation, solves the problems of single type of heavy metal removal, large amount of use, low treatment efficiency, difficult process control, and can not completely eliminate its toxicity in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法
本专利技术属于土壤调节剂
，具体涉及一种重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法。
技术介绍
土壤重金属污染(heavymetalpollutionofthesoil)是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。重金属是指相对密度在4.5g/cm3以上，或比重大于5的金属。随着工业的大发展、城市化的扩大和农用化学物质使用种类、数量的不断增加，重金属大量进入土壤环境。与有机物不同，重金属无法被微生物降解，且能够富集在生物体内。重金属对土壤造成的长期污染，已经成为现今危害最大的环境问题之一。现有技术中，对于重金属污染土壤修复途径主要有两种：一是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性，即使其稳定化；二是将重金属从土壤中去除，使其存留深度接近或达到背景值。对于重金属污染土壤按对土壤的处理方式一般分为原位修复和异位修复。原位土壤修复指不移动受污染的土壤，直接在场地发生污染的位置对其进行原地修复或处理的土壤修复技术，具有投资低，对周围环境影响小的特点；异位土壤修复指将受污染的土壤从场地发生污染的原来位置挖掘或抽提出来，搬运或转移到其他场所或位置进行治理修复的土壤修复技术。具体的修复方法包括物理方法：客土、换土法，热处理法(蒸汽提取)；物理化学方法：固定(稳定)化法，淋滤法，电动修复法；生物修复法：植物修复法，微生物修复法，植物-微生物联用修复法，动物修复法。各种处理方法有其优势，也有缺陷。物理分离修复技术主要是应用在污染土壤中无机污染物的修复技术上，它最合适用来处理小范围的污染土壤，从土壤、沉积物、废渣中分离重金属，恢复正常功能。化学修复技术适用于各种类型污染物的治理，如重金属、放射性元素以及许多有机物，包括具有低辛烷/水分配系数的有机化合物、石油烃、羟基类化合物、易挥发有机物、PCBs以及多环芳烃等。微生物修复法修复时，微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小，吸收的金属量较少，难以后续处理，限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用。污染物的性质、土壤条件、污染的程度、预期的修复目标、时间限制、成本等均限制了其应用。就其修改成果而言，有些方法对重金属的去除效果非常明显，但对土壤本身环境带来的扰动可能很大；有的对重金属的去除效果一般，但对土壤本身环境带来的扰动小。申请号为201310251933.3的专利公开了一种土壤重金属生物固定剂，但该固定剂仅能去除土壤中的Cd，不能去除重金属，且该固定剂使用量大，成本较高。因此，提供一种重金属固定剂，能用于原位修复重金属污染土壤，且能去除多种重金属，处理效率高，操作简单、可控，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：提供一种重金属固定剂，解决现有技术中去除重金属种类单一、使用量大、处理效率低，且工艺过程控制较困难，不能彻底消除其毒性的问题。本专利技术还提供了该重金属固定剂的制备方法。本专利技术又提供了采用该重金属固定剂进行重金属污染土壤的原位修复方法。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术所述的一种重金属固定剂，包括以下重量份的原料：草炭50-70份，纳米分子筛1-5份，枯草芽孢杆菌1-8份，醋化醋杆菌1-5份，地衣芽孢杆菌4-10份，巴氏梭菌1-5份。优选地，包括以下重量份的原料：草炭60份，纳米分子筛3份，枯草芽孢杆菌5份，醋化醋杆菌3份，地衣芽孢杆菌5份，巴氏梭菌3份。优选地，所述纳米分子筛为Y型分子筛。优选地，所述枯草芽孢杆菌的活菌数不低于109CFU/g。优选地，所述醋化醋杆菌的活菌数不低于109CFU/g。优选地，所述地衣芽孢杆菌的活菌数不低于109CFU/g。优选地，所述巴氏梭菌的活菌数不低于109CFU/g。优选地，所述草炭中有机质的含量不低于35wt％。本专利技术所述的重金属污染土壤的原位修复方法，采用上述的重金属固定剂，所述重金属固定剂的用量为20-40kg/亩，具体包括以下步骤：步骤A.在晴天天气条件下，将所述纳米分子筛直接施用于重金属污染土壤中，并翻土使其混合均匀；步骤B.施用纳米分子筛48-72小时后，再将草炭、枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌、巴氏梭菌混合均匀后，施用于经步骤A处理后的重金属污染土壤中，再次翻土使其混合均匀即可。本专利技术所述的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀，无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大，菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭；需氧菌，可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。本专利技术所述的醋化醋杆菌(Acetobacteraceti)体细胞杆状，末端方，成短或长链，革兰氏阳性，无荚膜，广泛存在于醋醪、饮料、水果、蔬菜及酸败的物质上，是重要的工业用菌之一，不但可以用于制醋、醋酸，同时还可生产葡萄糖酸、维生素C等。本专利技术所述的地衣芽孢杆菌(学名：Bacilluslicheniformis)细胞形态和排列呈杆状、单生，可调整菌群失调达到治疗目的，可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌，能产生抗活性物质，并具有独特的生物夺氧作用机制，能抑制致病菌的生长繁殖。地衣芽孢杆菌是一种在土壤中常见的革兰氏阳性嗜热细菌，它可能以孢子形式存在，从而抵抗恶劣的环境；在良好环境下，则可以生长态存在。该细菌可调整菌群失调达到治疗目的，可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌，能产生抗活性物质，并具有独特的生物夺氧作用机制，能抑制致病菌的生长繁殖。本专利技术所述的巴氏梭菌(Clostridium)属厌氧性非共生固氮细菌，也叫丁酸发酵芽泡杆菌，直到微弯，0.5～0.8×5.4×12.2μm，以周生鞭毛运动，革兰氏染色反应阳性，没有孢子外壁，菌落圆形，带有不太明显的假根状边缘，直径1～2mm，灰色，表面有光泽；发酵产物包括大量醋酸和丁酸；厌氧，最适37℃；细胞壁含有DL-二氨基庚二酸；细胞壁糖是葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和甘露糖；G+C含量27.5％。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术的重金属固定剂能用于原位修复重金属污染土壤，且能去除多种重金属，处理效率高，操作简单、可控。(2)本专利技术的重金属固定剂不仅能有效吸附、固定土壤中的重金属，同时还能提高土壤的肥力，防止病虫害。(3)本专利技术创造性地采用微生物修复法结合固定法，对重金属污染土壤进行修得，首先采用纳米分子筛对污染土壤中的重金属进行吸附，然后再采用微生物菌剂进行生物修复，将两种修复方法结合在一起，改变了传统原位土壤修复中单一方法的缺陷，修复效率高。(4)本专利技术中的草炭是沼泽发育过程中的产物，又名“泥炭”，亦叫作“泥煤”，形成于第四纪，由沼泽植物的残体，在多水的条件下，不能完全分解堆积而成。草炭含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质。本专利技术采用草炭作为原料，并通过控制草炭中的有机质含量，以达到控制固定剂中肥力的目的。同时草炭中丰富的矿物质还能促进植物的生长。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属固定剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：草炭50‑70份，纳米分子筛1‑5份，枯草芽孢杆菌1‑8份，醋化醋杆菌1‑5份，地衣芽孢杆菌4‑10份，巴氏梭菌1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种重金属固定剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：草炭50-70份，纳米分子筛1-5份，枯草芽孢杆菌1-8份，醋化醋杆菌1-5份，地衣芽孢杆菌4-10份，巴氏梭菌1-5份。2.根据权利要求1所述的一种重金属固定剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：草炭60份，纳米分子筛3份，枯草芽孢杆菌5份，醋化醋杆菌3份，地衣芽孢杆菌5份，巴氏梭菌3份。3.根据权利要求2所述的一种重金属固定剂，其特征在于，所述纳米分子筛为Y型分子筛。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种重金属固定剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌的活菌数不低于109CFU/g。5.根据权利要求4所述的一种重金属固定剂，其特征在于，所述醋化醋杆菌的活菌数不低于109CFU/g。6.根据权利要求5所述的一种重金属固...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩花，陈林，
申请(专利权)人：王彩花，
类型：发明
国别省市：河北,13