[发明专利]采用棉秆高得率浆废液生物转化菌种N4修复硝酸盐污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，特别涉及一种采用棉秆高得率浆废液生物转化菌种N4修复硝酸盐污染土壤的方法。

背景技术

据报道，人体摄入的硝酸盐81.2％来自蔬菜，因此，降低蔬菜硝酸盐积累技术的研究已成为当前人们越来越关注的热点。蔬菜是一种容易富集硝酸盐的作物，农民为了获得高产而过量施用氮肥，导致硝酸盐积累、蔬菜品质下降。一般土壤的硝酸盐含量高，则蔬菜的硝酸盐含量也高，反之亦然，但两者之间不存在一一对应的关系，因此，控制土壤中硝酸盐的积累是一个迫切问题。生物修复技术是解决环境污染、恢复被人类活动破坏的生态系统、实现人类社会可持续发展的重要手段之一。近年来，我国生物修复技术研究与应用蓬勃发展，取得了显著成绩。其内容主要包括微生物修复技术、重金属污染的植物修复技术。与理化修复方法相比具有投资少、对环境影响小的优点。通过实验表明，在相同施肥水平下，与无机微肥或EDTA微肥相比，木质素螯合微肥均能降低生菜硝酸盐含量，其中沙培比土培下降的程度更大。土培冲施木质素螯合微肥盆栽生菜后，土壤酸化程度低，土壤盐分下降，铵态氮、有效磷、有效钾及有机质均有一定程度提高，土壤肥力增强，有利于无公害蔬菜生产。

作为非木材纤维原料，棉秆在造纸工业中日益受到青睐，而棉秆废液的污染治理是制约棉秆制浆造纸的“瓶颈”。棉秆机械浆废液富含多糖、果胶、蛋白等多种营养物质，是微生物可以直接利用的天然培养基，为其生物转化提供了物质基础。根据棉杆机械浆废液中含有的污染物种类，探讨通过生物转化的途径，使含有大量的纤维素及其分解产生的低分子量的半纤维素、甲醛、醋酸、乙酸、多糖、果胶、蛋白等多种营养物质的废液作为一种天然的微生物培养基培养有益微生物——异养硝化菌N4，达到废液资源化的目的，并将其用于污染土壤的生物修复，最终实现循环经济。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用棉秆高得率浆废液生物转化菌种N4修复硝酸盐污染土壤的方法，通过本方法所培养出的转化菌种N4可有效用于污染土壤的生物修复。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种采用棉秆高得率浆废液生物转化菌种N4修复硝酸盐污染土壤的方法，修复方法包括原位修复法及异位修复法。

而且，所述采用原位修复法的方法是：在硝酸盐污染的农田土壤、河流底泥、果园土壤按照投菌量为3.0×10¹⁰个/kg投加N4菌，30天再投加一次以保持N4菌含量。

而且，所述采用异位修复法的方法是：挖掘硝酸盐污染的土壤，按照投菌量为3.0×10¹⁰个/kg投加N4菌，30天再投加一次以保持N4菌含量。

而且，所述N4菌的制备方法是：

(1).原料废液准备：原料废液为棉秆作为造纸原料的APMP制浆后的挤出液，其COD为43000mg/L，pH值为7-8，色度在30000倍以上；

(2).菌种选择：菌种N4是从经过取样驯化、划线分离、菌种筛选、划线纯化后得到的一种异养硝化菌，该N4菌的菌落特征：圆形、白色、边缘规则、湿润、中间有突起；形态：球状；菌落大小：＝1～2mm；

(3).原料废液培养基：将原料废液稀释5倍，灭菌后调节pH值在6.5-7.5；

(4).N4菌培养：

将原料废液培养基灭菌后调节pH为6.5-7.5，接种OD₆₆₀值为2.0的N4菌母液，置于26-30℃、200r/min的恒温空气摇床中振荡培养，3-4h后用血球板计算菌数；

(5).在原料废液培养基中接种5％的N4菌，进行摇床振荡培养，培养温度在25～35℃，初始pH为6.5～7.5，每隔4h用血球板做菌的计数，即可获得棉秆高得率浆废液生物转化菌种N4。

本发明的优点和积极效果是：

1.本发明采用棉秆高得率浆废液生物转化菌种N4对硝酸盐土壤进行修复，该N4菌能在土壤环境中发生反硝化反应去除硝态氮，废液和普通培养基这两种培养方式对N4菌降解硝态氮没有影响。投菌30d后土壤中的硝态氮含量就低于或接近正常值，这对于降低种植地土壤中硝态氮的本底值，进而降低蔬菜中硝酸盐残留有重要的意义；且N4菌能够使土壤中硝态氮降解的同时铵态氮含量略有提高，对促进植物的生长起到一定的积极作用。