[发明专利]微生物菌肥及其制备方法和治理重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业和环境污染治理技术领域，特别是涉及一种蚯蚓粪制备的微生物菌肥、其制备方法及其在治理重金属土壤污染中的应用。

背景技术

当前，环境已成为全球共同关注的重大问题。各种环境问题正越来越严重地威胁着人类的生存和发展，最近几十年来，污染物最终进入的宿体—土壤的环境质量正越来越得到人们更深入的认识与重视。各种工业废水、废气，城市生活垃圾、污水及污泥与畜禽粪便、化肥、农药等都可以对土壤造成污染，尤其是重金属污染。

重金属是指原子密度大于5g/cm³的一类金属元素，大约有40种，主要包括Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ag、Sn等。但是，从毒性角度一般把As、Se和Al等也包括在内。重金属离子（如Cu²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Ni²⁺和Co²⁺等）是植物代谢必需的微量元素，可是如果它们过量则具有相当毒性，早已引起了全世界社会和公众的高度重视。由于重金属污染土壤结构较差，养分缺乏，重金属以毒性较强的形态存在，从而影响植物的生长。土壤重金属离子对土壤酶活性产生抑制或激活作用，进而影响土壤养分释放及从土壤中获取养分的作物生长，因此，土壤酶活性的测定将有助于判断土壤重金属污染程度及其对作物生长的影响。研究结果表明，土壤酶，土壤脲酶活性与土壤重金属浓度显著相关，可表示出土壤受重金属污染程度。受重金属污染的土壤经过生物修复后，脲酶活性得到恢复，可根据脲酶活性恢复状况判断土壤重金属污染的生物修复效果。

为治理土壤重金属污染，通常要加入各种改良剂以改善土壤的物理化学性质，促进植物生长，增强植物修复的效果。除了必要的氮、磷、钾肥料外，常用的改良剂包括腐殖酸、石灰、磷矿物、铁锰氧化物、粉煤灰、生物活性污泥、猪粪、堆肥、合成锆石等。通常这些改良剂本身可降低重金属在土壤中的活性，在植物稳定中起着重要的作用。但是，这类改良剂治理重金属污染面积小，生产效率较低，在改善植物对土壤重金属污染的适应力方面效果不佳，更为重要的是，通常在制备过程中还易产生环境污染问题。

近几十年来，国际上大量开展了利用某些能够富集重金属的生物清除土壤重金属污染的设想—生物修复技术的思想。与传统治理方法相比，这类技术以其潜在的高效、经济及其生态协调性等优势显示出巨大的生命力，成为环境研究的热点。其中，蚯蚓已成为重金属污染下生物修复的重要技术来源（例如利用蚯蚓处理污水厂重金属污泥等），但是目前，以蚯蚓粪或以其为原料制备产品并用于重金属污染治理的方法还较少，相关生物修复技术仍然是空白。

但是，目前用蚯蚓粪来治理重金属污染方面的专利申请，相关专利申请都旨在提供以蚯蚓粪为原料进行污染物吸附或者蚯蚓直接吞噬污染泥土，均未涉及将蚯蚓接种与使用蚯蚓粪制备微生物菌肥来协同的工艺和方法，进而改善绿化植物在重金属污染下生长的作用。例如专利201210014161.7（一种重金属污染土壤的生物修复方法）公开了一种重金属污染土壤的生物修复方法，在重金属污染土壤中放入蚯蚓养殖，并收集蚓粪、成蚓、幼蚓和蚓卵，采用动物、植物和微生物联合实现对土壤修复，特别适合于轻度或中度铜、镉、铅复合污染土壤。这和我们申请接种蚯蚓并同时施用蚓粪制备微生物菌肥来改善重金属污染下绿化植物生长的内容完全不同，处理的污染面积也远远小于我们的申请；专利201010565619.9（用蚯蚓处理污水处理厂重金属污泥的方法）通过制备蚯蚓床和进行蚯蚓接种来处理污水处理厂的重金属污泥，是通过蚯蚓直接吞噬污泥方法来完成重金属治理，方式简单，效果单一；专利201210001405.8（一种利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法）公开了一种利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法，通过制备蚓粪活性炭来实现对废水、重金属和恶臭气体的的吸附作用，与本申请相比，原理完全不同，而且处理能力弱，也不具备在污染场地原位现场处理的工艺要求；专利：03133750.3（一种蚯蚓粪生物复合肥）通过微生物对蚯蚓粪发酵获得生物复合肥，能够改善植物活性，不涉及重金属污染，也不涉及接种蚯蚓与微生物的协同效果。

发明内容

基于此，本发明的目的之一，在于提供一种使用蚯蚓粪所制备微生物菌肥，从而改善重金属污染土壤条件下绿化植物生长的方法，其方法较为简单易操作，且所得的微生物菌肥具有充当增产保肥的优质肥料和治理修复重金属污染影响的天然改良剂的双重效果。

本发明提供一种用于治理接种有蚯蚓的重金属污染土壤的微生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：