重金属污染土壤的修复方法技术

本发明专利技术公开了一种重金属污染土壤的修复方法，其具体步骤包括：将细菌液体培养基添加至重金属污染土壤中，接种细菌，翻耕重金属污染土壤的表层厚度15～25cm的土壤；将上述重金属污染土壤培养30～60天，收集重金属污染土壤表层厚7～12cm的土壤；用水淋洗上述重金属污染土壤，重复淋洗3～5次，然后将其填回原处；在上述重金属污染土壤中添加含有改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟醇提物的土壤调节剂，然后喷雾洒水，翻耕均匀，静置，再次喷雾洒水，最后将土壤置于自然环境下，种植植物，适时农田管理。该方法是一种重金属迁移性低、降低率高、稳定高效、绿色环保的重金属污染土壤的修复方法。

【技术实现步骤摘要】
重金属污染土壤的修复方法
本专利技术属于土壤治理领域，具体涉及一种重金属污染土壤的修复方法。
技术介绍
土壤是人类生存和社会发展不可或缺的自然资源，也是农业生产的重要基础。然后，随着工业化、城市化的飞速发展，我国土壤污染问题日益严峻，其中金属对土壤造成的污染问题最为突出。重金属是一类具有毒性和潜在危险性的污染物，可在土壤和生物体内富集，当其浓度积累到一定的程度时，不仅会导致土壤质量退化、农作物产量下降，甚至可能讲入食物链危害人类的生命健康和安全。在工农业生产发展过程中，重金属经大气沉降、污水灌溉、化肥农药的施用及固体废弃物的堆积等途径进入到土壤中，最终导致了严重的土壤重金属污染问题。土壤中的很多重金属是生物体所必须的，但是必须保持在一定的浓度范围。当重金属的浓度超过了限值时，会给生物机体带来很大的危害；阻碍基本代谢功能的发挥，抑制其他生理必须的金属离子的吸收，甚至改变生物分子的活性结构而引起机体变异。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可逆性的特点。污染土壤的修复十分困难，不仅经济投入巨大，技术上也有难度，修复周期也很长。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，在体内富集，严重威胁人类的生命安全，所以对重金属污染土壤的修复显得尤为迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种重金属迁移性低、降低率高、稳定高效、绿色环保的重金属污染土壤的修复方法。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种重金属污染土壤的修复方法，其具体步骤包括：将细菌液体培养基添加至重金属污染土壤中，接种细菌，翻耕重金属污染土壤的表层厚度为15～25cm的土壤，记为重金属污染土壤A；将重金属污染土壤A培养30～60天，收集重金属污染土壤A表层厚7～12cm的土壤，记为重金属污染土壤B；用水淋洗重金属污染土壤B，重复淋洗3～5次，然后将重金属污染土壤B填回原处，记为重金属污染土壤C；在重金属污染土壤C中添加含有改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟醇提物的土壤调节剂，然后喷雾洒水，翻耕均匀，静置6～22h，再次喷雾洒水，最后将土壤置于自然环境下，在前一个月内避免大雨冲刷，然后种植植物，适时农田管理。本专利技术首先采用生物修复法利用细菌培养基对重金属污染土壤进行处理，然后利用含有改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟醇提物的土壤调节剂进一步处理，即生物-化学相结合的修复方法对重金属污染土壤中的重金属进行溶解与沉淀；采用细菌接种至重金属污染土壤中，可使重金属与细菌发生吸附、氧化、还原等生物修复作用，降低土壤中的重金属，再利用改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水/醇提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟提取物混合的土壤调节剂进一步对生物修复之后的土壤进行处理，该土壤调节剂一方面土壤调节剂中的各成分相互作用，可调节土壤中饱和含水量，稳定提高土壤污水的水动力弥散度，提高对土壤中重金属的阻滞能力，另一方面可与重金属污染土壤中的重金属发生吸附、沉淀、离子交换等作用，使其与重金属离子稳定结合，调节和改变重金属在土壤中的物理化学性质，降低重金属在土壤环境中的迁移性，从而降低土壤中重金属对动植物的毒性，达到了稳定、高效、绿色环保的目的。优选地，细菌为枯草芽孢杆菌、短小杆菌或克雷伯氏菌的一种或几种的混合。优选地，细菌液体培养基的制备方法如下：称取蛋白胨5～15g/L，氯化钠2～4g/L，牛肉膏1～3g/L，用浓度为0.2～0.8mol/L的盐酸和0.1～0.8mol/L的氢氧化钠调节pH＝7.0～7.8制成液体培养基，将其115～125℃高压蒸汽灭菌30～50min备用。优选地，细菌在重金属污染土壤中的接种比例为1.5～2.5×1010个/m3。优选地，按重量份计，土壤调节剂中，改性磷矿粉为15～25份、硅钙钾肥为5～12份、大麦水提物为1～4份、水溶性二硫代氨基甲酸盐为2～5份、芦荟醇提物为0.5～1.5份。优选地，土壤调节剂的用量为土壤质量的2～4.5％。优选地，改性磷矿粉由蒙脱土改性制得。优选地，改性磷矿粉的制备方法如下：称取40～80重量份的磷矿粉加入浓度为10～25％的硫酸，使磷矿粉的含量为70～80％，充分搅拌，酸化反应1～2.5h，得到酸化磷矿粉，加入7～15重量份蒙脱土后，继续充分搅拌，自然风干，粉碎得到改性磷矿粉。优选地，大麦水提物的制备方法如下：称取0.5～1.5重量份的大麦粉碎，加水煎煮2～4次，其中大麦与水的重量比为1:8～10，每次12～14h收集滤液，减压浓缩得到大麦水提物，产率为30.2～32.8％，将其置于2～5℃下保存备用。优选地，芦荟醇提物的制备方法如下：称取芦荟粉末置于容量瓶中，加入50％乙醇，其中芦荟粉末与乙醇的质量比为1:15～25，加热回流提取2～4次，每次提取时间为40～50min，过滤，合并两次滤液，得到醇提物，其提取率为21.2～24.5％。优选地，喷雾洒水所用水的质量为土壤调节剂质量的62～75％，再次喷雾洒水的质量为土壤调节剂质量的85～95％。优选地，重金属污染土壤中重金属Pb的降低率不低于95％，重金属Cu的降低率高于55％，重金属Zn的降低率高于61％，重金属Cd的降低率高于55％。为了进一步提高重金属污染土壤中重金属的降低率，降低重金属的迁移性，采取的优选措施还包括：在土壤调节剂中添加0.5～3重量份5′-肌苷酸二钠与结冷胶的混合物，其中5′-肌苷酸二钠与结冷胶的重量比为1:0.2～0.8，该土壤调节剂中的改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水/醇提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟提取物与5′-肌苷酸二钠与结冷胶的混合物相互作用，能与重金属污染土壤中的重金属离子进一步螯合，使重金属离子能够沉淀下来，达到降低其含量与迁移性的目的。本专利技术由于采用了细菌液体对重金属污染土壤，细菌培养基对重金属污染土壤进行处理，然后利用含有改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟醇提物的土壤调节剂进一步处理，即生物-化学相结合的处理方法对重金属污染土壤中的重金属进行溶解、稳定与沉淀，因而具有如下有益效果：采用细菌接种至重金属污染土壤中，使得重金属中与细菌发生吸附、氧化、还原等生物修复作用，再利用含有改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟醇提物的土壤调节剂进一步对生物修复之后的土壤进行处理，降低重金属在土壤环境中的迁移性，与重金属发生吸附、离子交换等以提高重金属的降低率，起到固化与降低的双重目的，从而降低土壤中重金属对动植物的毒性，对重金属污染土壤的修复达到了稳定、高效、绿色环保的目的。因此，本专利技术是一种迁移性低、金属降低率高、稳定高效、绿色环保的重金属污染土壤的修复方法。附图说明图1为重金属污染土壤修复后Pb的TCLP提取率；图2为重金属污染土壤修复后Cu的TCLP提取率；图3为重金属污染土壤修复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属污染土壤的修复方法，其具体步骤包括：/n-将细菌液体培养基添加至重金属污染土壤中，接种细菌，翻耕重金属污染土壤的表层厚度为5～25cm的土壤，记为重金属污染土壤A；/n-将所述重金属污染土壤A培养30～60天，收集所述重金属污染土壤A层厚7～12cm的土壤，记为重金属污染土壤B；/n-用水淋洗所述重金属污染土壤B，重复淋洗3～5次，然后将所述重金属污染土壤B填回原处，记为重金属污染土壤C；/n-在所述重金属污染土壤C中添加含有改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟醇提物的土壤调节剂，然后喷雾洒水，翻耕均匀，静置6～22h，再次喷雾洒水，最后将土壤置于自然环境下，在前一个月内避免大雨冲刷，然后种植植物，适时农田管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤的修复方法，其具体步骤包括：
-将细菌液体培养基添加至重金属污染土壤中，接种细菌，翻耕重金属污染土壤的表层厚度为5～25cm的土壤，记为重金属污染土壤A；
-将所述重金属污染土壤A培养30～60天，收集所述重金属污染土壤A层厚7～12cm的土壤，记为重金属污染土壤B；
-用水淋洗所述重金属污染土壤B，重复淋洗3～5次，然后将所述重金属污染土壤B填回原处，记为重金属污染土壤C；
-在所述重金属污染土壤C中添加含有改性磷矿粉、硅钙钾肥、大麦水提物、水溶性二硫代氨基甲酸盐、芦荟醇提物的土壤调节剂，然后喷雾洒水，翻耕均匀，静置6～22h，再次喷雾洒水，最后将土壤置于自然环境下，在前一个月内避免大雨冲刷，然后种植植物，适时农田管理。


2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤的修复方法，其特征是：所述细菌为枯草芽孢杆菌、短小杆菌或克雷伯氏菌的一种或几种的混合。


3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤的修复方法，其特征是：所述细菌在重金属污染土壤中的接种比例为1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘玉英，田丽娜，杨金生，张萌，徐青霞，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33