一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂及其制备方法和应用，属于土壤污染治理技术领域。本发明专利技术包括以下重量份的原料制备而成：腐植酸30

【技术实现步骤摘要】
一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于土壤污染治理
，具体涉及一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]由于农药化肥的大量使用、重金属矿物的开采冶炼生产以及污水灌溉等等原因导致很多农田受重金属污染严重。农田重金属最常见的重金属污染物为铬，严重影响食品安全。
[0003]重金属之一
‑
铬的毒性与其形态存在极大关系，普遍认为，六价铬的毒性是三价铬的百倍倍。对人体而言，六价铬的毒害作用表现在以下方面。一是对皮肤的损害，会导致铬性皮炎、皮肤溃疡及皮疹；二是对呼吸道的损害，空气中的铬在肺中的吸收率很高，铬的吸入可引发鼻中隔溃疡、穿孔、鼻粘膜萎缩及呼吸系统癌症等；三是对肠胃道的损害，六价铬的摄入会导致严重的肾脏、肝脏等器官损伤，引起肌肉痉挛、胃炎、胃溃疡甚至死亡；四是对眼睛的损害，主要症状是引起眼皮、眼角膜的溃疡；五是六价铬是国际公认的三种致癌金属物之一，铬盐厂工人得肺癌的几率是普通人的很多倍。
[0004]随着近年来环保意识的逐渐增强，农田重金属污染修复工作也大量开展，农田重金属修复主要存在两个趋势：首先是采用钝化修复技术将农田中的重金属钝化避免农作物对重金属的富集进而确保食品安全。在重金属污染的土壤中施加某些具有离子吸附特性的钝化剂可实现重金属钝化解毒修复功效，其中石灰、粘土矿物、生物炭等材料因具有调节土壤pH、吸附钝化重金属等特性而成为重金属污染农田修复的主要材料，但其使用量过大、潜在二次污染风险也不容乐观。
[0005]另一种是采用修复植物富集技术将农田中的重金属吸附至修复植物中，并对修复植物进行无害化处理进而彻底的消除农田重金属的污染杜绝隐患。但是此修复技术采用的修复植物进行吸收富集农田土壤中的重金属耗时较长，且对于铬的清除效果并不理想，严重影响经济效益。
[0006]目前现有技术对于除铬的技术手段，均存在的效率不高，功能单一的问题，如何在高效除铬的同时，同时改善土壤环境，提升经济效益和社会效益是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种高效土壤除铬调理剂，在有效去除土壤六价铬的同时，改善土壤结构，调节土壤生态环境。
[0008]为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0009]一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂，包括以下重量份的原料制备而成：腐植酸30
‑
50份、凹凸棒土15
‑
25份、沼渣15
‑
20份、尿素10
‑
15份、固体发酵微生物菌剂5
‑
10
份、稳定剂1
‑
3份、硫酸亚铁0.5
‑
1.5份；固体发酵微生物菌剂是由考克氏菌剂和蜡样芽胞杆菌剂等质量混合得到。
[0010]进一步的，本专利技术考克氏菌菌株(Kocuria)购自中国典型培养物保藏中心，地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，保藏编号为CCTCC AB 206106。
[0011]进一步的，本专利技术蜡样芽胞杆菌菌株(Bacillus)购自中国典型培养物保藏中心，地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，保藏编号为CCTCC HB 20081035。
[0012]进一步的，所述固体发酵微生物菌剂的制备方法为：将考克氏菌菌株和蜡样芽胞杆菌菌株按照5％的接种量分别接种到液体培养基中，在28
‑
30℃条件下摇床转速200rpm培养24h，得发酵种子液；将发酵种子液按照2％接种量接种于发酵培养基中，30℃、160r
·
min
‑1、振荡培养48h，获得发酵菌液；将载体和发酵菌液按照质量体积1∶3的比例将发酵菌液加入载体中，200r
·
min
‑1、30℃振荡混合均匀，放入30℃恒温培养箱中发酵48h，再在50℃恒温干燥，分别制得考克氏菌剂和蜡样芽胞杆菌剂，等质量混合后得到固体发酵微生物菌剂。
[0013]更进一步的，所述液体培养基的组成为：酵母膏5.0g、蛋白胨10.0g、NaCl 10.0g、蒸馏水1000mL，pH 7.0。所述发酵培养基的组成为：蔗糖2.5g、蛋白胨5.0g、MgSO
4 5.0g、蒸馏水1000mL，pH 7.5。
[0014]进一步的，所述载体为改性硅藻土，其制备方法为：
[0015](1)将硅藻土进行球磨，球料质量比10
‑
15:1，球磨时间1
‑
3h；
[0016](2)将30
‑
50gNaOH加入到200ml蒸馏水中，再加入30mL丙烯酸，3
‑
5g步骤(1)所得硅藻土，2mLN，N
‑
亚甲基双丙烯酰胺溶液，2mL过硫酸铵溶液均匀混合；磁力搅拌在60
‑
75℃下反应12
‑
24h，反应后，将产物在50wt％浓度的乙醇中浸泡过夜后充分干燥，将干燥后的固体粉碎过80目筛得改性硅藻土。
[0017]进一步的，球磨转速为200
‑
300转/分钟。
[0018]进一步的，所述稳定剂为壳聚糖和/或γ
‑
聚谷氨酸。
[0019]一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)制备改性硅藻土；
[0021](2)制备固体发酵微生物菌剂；
[0022](3)按比例称取各原料，充分干燥并混合均匀后加入到气流粉碎机中，细度控制200
‑
300目，后经过造粒，得到固体颗粒土壤调理剂，方便使用。
[0023]一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂的应用，应用于铬污染土壤中六价铬的固定和还原。
[0024]本专利技术调理剂的用量为100
‑
200kg/亩。
[0025]对于铬污染土壤，现在主要的修复方法有电动修复法、化学还原法和微生物修复法。其中微生物修复法是一种环境友好、低成本的治理技术，具有较好的发展前景。
[0026]然而单一的微生物除铬效率差，除铬稳定性不高，而同时，活性微生物在直接释放到铬污染的土壤中后，其极易受到复杂土壤环境的消极影响，导致生物活性降低，除铬无法持续而有效的进行，这也是生物除铬调理剂无法实际推广应用的根本原因所在。
[0027]因此，本专利技术首先复配除铬菌株考克氏菌和根际促生菌株蜡样芽胞杆菌，两者等比例复配后，呈现增强的除铬效果，同时将微生物菌剂负载于制备的有机凝胶中，一方面有效的保护微生物菌剂不受恶劣土壤环境的影响，保护其生物活性，另一方面也可以实现土
壤重金属的吸附，辅助活性微生物发挥作用，一举两得。
[0028]有益效果
[0029](1)本专利技术土壤调理剂可有效降低土壤中六价铬含量，增加土壤营养物质含量，调节土壤理化性质，微生物的复配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂，其特征在于，包括以下重量份的原料制备而成：腐植酸30
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50份、凹凸棒土15
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25份、沼渣15
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20份、尿素10
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15份、固体发酵微生物菌剂5
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10份、稳定剂1
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3份、硫酸亚铁0.5
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1.5份；固体发酵微生物菌剂是由考克氏菌剂和蜡样芽胞杆菌剂等质量混合得到。2.根据权利要求1所述修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂，其特征在于，所述固体发酵微生物菌剂的制备方法为：将考克氏菌菌株和蜡样芽胞杆菌菌株按照5％的接种量分别接种到液体培养基中，在28
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30℃条件下摇床转速200rpm培养24h，得发酵种子液；将发酵种子液按照2％接种量接种于发酵培养基中，30℃、160r
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‑1、振荡培养48h，获得发酵菌液；将载体和发酵菌液按照质量体积1∶3的比例将发酵菌液加入载体中，200r
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‑1、30℃振荡混合均匀，放入30℃恒温培养箱中发酵48h，再在50℃恒温干燥，分别制得考克氏菌剂和蜡样芽胞杆菌剂，等质量混合后得到固体发酵微生物菌剂。3.根据权利要求2所述修复土壤铬污染的生物活性土壤调理剂，其特征在于，所述载体为改性硅藻土，其制备方法为：(1)将硅藻土进行球磨，球料质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：解晓梅，朱红梅，刘伟，申智凯，刘月田，巩俊花，韩超，王越，张凯，
申请(专利权)人：施可丰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：