【技术实现步骤摘要】
本申请涉及重金属污染土壤修复的，更具体地说，涉及一种镉钝化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、重金属污染已经成为威胁农业安全的主要因素。农业重金属污染的主要过程如下：植物吸收土壤中的重金属，使其进入食物链；随着食物链的循环，这部分重金属最终会富集在人体内，从而危及人类健康。作为农业生产的重要手段，施肥不仅能够调节和促进农作物的生长发育，而且能够改善土壤属性，使土壤中某些重金属的生物活性降低，从而抑制农作物富集重金属。因此，运用科学合理的施肥策略钝化土壤重金属，提高农作物品质，已成为改善农田土壤环境、促进农业经济快速健康稳定发展的核心技术。
2、在有机肥的制备过程中，通过加入重金属钝化剂，可使得重金属的有效性降低，从而减轻环境风险。常用的钝化剂种类主要包括物理钝化剂、化学钝化剂和生物钝化剂。
3、其中，物理钝化剂利用吸附能力大的硅酸盐物质，如活性炭、沸石等较丰富的孔径及比表面积，依据其本身的静电引力作用和较高的离子交换性能吸附固定重金属，重金属活性得到有效降低。物理吸附剂的不足之处在于吸附剂与堆肥产品分离较困难，对重金属钝化效果较差。
4、其中，化学钝化剂主要是通过络合、沉淀和离子交换作用，使重金属形态降至活性较低的形态。钙镁磷肥和粉煤灰等含有碱性物质较高，通过改变堆肥物料的酸碱水平，提高物料ph值，重金属经反应生成金属沉淀物使重金属本身活性得到抑制。化学钝化剂的钝化作用较好，但化学钝化剂本身往往对环境存在污染，故化学钝化剂存在二次污染风险。
5、其中，生物钝化剂一方面可能是由于添
6、镉（cd）具有高流动性、高毒性和大的流通富集区等特点，是目前最重要的金属污染物之一，严重威胁着农作物的生产。水稻是全世界最主要的经济作物和粮食作物之一，其籽粒中重金属累积含量需要引起关注。被cd污染后的稻田中会长出富集cd的稻米，且容易通过食物链在人类体内积累，从而对人体的健康产生严重的危害。因此，农业中cd污染的修复迫在眉睫。
技术实现思路
1、本申请提供一种镉钝化剂及其制备方法和应用。本申请能够有效降低农田土壤中有效镉含量，进而阻断农作物中金属镉的来源，降低农作物中的镉含量。
2、第一方面，本申请提供一种镉钝化剂，采用如下的技术方案：
3、一种镉钝化剂，所述镉钝化剂包括基质、负载于基质表面的菌种组合物层以及嵌合在菌种组合物层表面的镉络合物层；
4、所述菌种组合物层包括菌种组合物；所述菌种组合物包括假单胞菌、丛枝菌根真菌根内球囊霉和棘孢木霉。
5、本申请提供的镉钝化剂从内到外依次为基质、菌种组合物层和镉络合物层。其中，基质通过物理吸附作用将菌种组合物吸附在基质表面，镉络合物嵌合在菌种组合物表面，从而使得基质、菌种组合物和镉络合物三者成为一个统一的整体。将本申请的镉钝化剂置于农田土壤中，镉络合物通过对金属镉的络合作用，将金属镉络合至镉钝化剂表面，并将金属镉穿越镉络合物层运送至菌种组合物层；菌种组合物中的各菌种通过生理代谢作用将金属镉牢牢富集在其体内或体表，从而进一步实现对农田土壤中有效镉含量的降低，进而阻断农作物中金属镉的来源，故实现降低农作物中的镉含量。
6、进一步地，基质作为镉钝化剂的基础，是负载菌种组合物和镉络合物的载体。基质的选择对于镉钝化剂至关重要。基质的作用除了用来负载菌种微生物之外，其另一重要作用是菌种微生物通过生理作用富集在体内或体表的金属镉会经过菌种的生理代谢作用排出体外，此时排出的金属镉储存在基质中，从而形成镉络合物络合金属镉、菌种组合物通过生理代谢作用富集金属镉、菌种组合物再通过生理代谢作用将金属镉储存在基质中的一整套降低土壤中金属镉的机制。
7、本申请的镉钝化剂中，菌种组合物包括假单胞菌、丛枝菌根真菌根内球囊霉和棘孢木霉。
8、假单胞菌广泛分布于自然界，如土壤、水、食物和空气中，有荚膜、鞭毛和菌毛。人类感染有关的主要有铜绿假单胞菌（ p.arugino.sa）、类鼻疽假单胞菌（ p.pseudomallei）、荧光假单胞菌（ p.fluorescens）等。
9、其中荧光假单胞菌是植物根际最普遍的微生物类群，具有分布广，数量多，营养需要简单，繁殖快，竞争定殖力强的特点。世界许多国家均有人报道分离到抗植物病害的荧光假单胞菌，而且许多菌株能产生几种活性物质，抗多种植物病害。
10、在近期的研究中，关于假单胞菌对重金属土壤或水体的修复研究报告越来越多。假单胞菌中解磷微生物能够依靠自身的代谢产物或通过与其他生物的协同作用，将土壤中的难溶性磷转化为可供植物吸收利用的磷，具有多重植物促生长功能和重金属解毒能力，可在重金属毒害水平下，促进植物生长、提高植物抗病能力、克服重金属对植物生长的不利影响，从而增强重金属修复植物的生存竞争力。解磷微生物作为土壤微生物的重要组成部分，能够依靠自身的代谢产物（有机酸、磷酸酶）或通过与其他生物的协同作用，将土壤中难溶态磷（如铁磷、钙磷、中稳定性有机磷、高稳定性有机磷等）转化为可供植物吸收利用的磷，不仅可大幅提高土壤中磷的利用率，改善植物磷营养状态，促进植物生长，而且可以改变重金属的形态，提高修复效率。
11、丛枝菌根真菌根内球囊霉（ rhizophagus irregularis）是一类与植物共生的土壤真菌，因其侵入植物根系形成丛枝状结构而得此名。丛枝菌根真菌根内球囊霉的孢子多在根内生成，也单生在土壤中，培养温度为20-30℃。丛枝菌根真菌是所有土壤微生物中公认的起源最古老、分布最广泛、功能最重要的类群。
12、丛枝菌根真菌的起源可以追溯至4.6亿年前的奥陶纪，也就是地球上植物登陆的时间，所以很多人认为丛枝菌根真菌对根系尚不健全的原始植物成功登陆起了关键作用；其次，丛枝菌根真菌遍布全球所有的陆地生态系统，能够与80%以上的高等植物形成共生关系，尤其是在草原，几乎找不到没有丛枝菌根真菌的植物；另外，丛枝菌根真菌可以帮助植物吸收氮、磷等土壤养分，改善植物的水分状况提高植物抗旱性，增强植物抗病能力，改良土壤结构，对植被-土壤系统的生产力、稳定性和演替都起着重要的调控作用。
13、棘孢木霉菌（trichoderma asperellum）是半知菌类，丝孢目，木霉属的一种木霉菌，是带有棘孢的木霉菌。棘孢木霉是一种十分重要的生物防治真菌，能拮抗多种植物病原菌，如棘孢木霉菌可以有效抑制奇异根串珠霉菌的繁殖从而预防菠萝黑腐病，棘孢木霉菌能够帮助植物抵抗腐霍菌的侵害，棘孢木霉菌还可以与其他真菌对植物根系共同作用，提高植物对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镉钝化剂，其特征在于，所述镉钝化剂包括基质、负载于基质表面的菌种组合物层以及嵌合在菌种组合物层表面的镉络合物层；
2.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述基质选自煤核、竹炭和果壳炭中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述假单胞菌选自保藏编号为CGMCCNo.27751、ACCC 01118和ACCC 01241中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述丛枝菌根真菌根内球囊霉选自保藏编号为CGMCC NO. 12157、CGMCC NO. 10056和CGMCC NO.10282中的任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述棘孢木霉选自保藏编号为CGMCCNO.9512、ACCC 32590和ACCC 32359中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述镉络合物层包括镉络合物；所述镉络合物选自玉米芯粉、蚕沙、膨润土、麦饭石、活性炭和谷糠中的任意一种或多种。
7.一种权利要求1-
8.一种权利要求1-6中任一项所述的镉钝化剂在治理镉复合污染领域中的应用。
9.一种复合调理剂，其特征在于，所述复合调理剂包括权利要求1-6中任一项所述的镉钝化剂。
10.一种治理镉复合污染的方法，其特征在于，所述方法包括将权利要求1-6中任一项所述的镉钝化剂与需要治理镉复合污染的对象相接触的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种镉钝化剂，其特征在于，所述镉钝化剂包括基质、负载于基质表面的菌种组合物层以及嵌合在菌种组合物层表面的镉络合物层；
2.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述基质选自煤核、竹炭和果壳炭中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述假单胞菌选自保藏编号为cgmccno.27751、accc 01118和accc 01241中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述丛枝菌根真菌根内球囊霉选自保藏编号为cgmcc no. 12157、cgmcc no. 10056和cgmcc no.10282中的任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的镉钝化剂，其特征在于，所述棘孢木霉选自保藏编号为c...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，阚凤玲，马倩，陈日远，
申请(专利权)人：北京嘉博文生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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