[发明专利]一种微生物和固化剂联合修复重金属污染土壤的方法

说明书

本发明提供了一种微生物和固化剂联合修复重金属污染土壤的方法，通过将趋磁细菌与重金属污染的土壤混合，灌溉混合有趋磁细菌的重金属污染土壤，并在该重金属污染的土壤上设置磁场，收集含有趋磁细菌的重金属污染土壤，并淋洗上述重金属污染的土壤，填回；在经过趋磁细菌吸附处理后的重金属污染土壤中植入含有固化剂的多孔隙硬质塑囊，培养20~25天之后，取回植入的多孔隙硬质塑囊，循环重复上述步骤，直至土壤中重金属的含量达到安全标准。本发明提出的重金属污染土壤的微生物和固化剂联合修复方法属于原位修复，操作简单、成本低廉、修复效果好，直接将重金属离子去除，不存在土壤的二次污染，适用于大面积污染土壤的治理。

技术领域

本发明属于污染土壤治理领域，特别涉及一种微生物和固化剂联合修复重金属污染土壤的方法。

背景技术

土壤污染是由于土壤中含有的有害物质过多，超过了土壤的自净能力，从而引起了土壤的组成、结构和功能发生变化，有害物质在土壤中逐渐累积，通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度。土壤重金属污染主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）和类金属砷（As）等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni） 等元素，重金属污染元素在土壤中移动性差、滞留时间长、只能发生形态的转变和迁移，不能被微生物降解。历史上发生的“骨痛病”和“水俣病”就是由于重金属污染而致病的典型案例。因此，探索土壤重金属污染的有效修复方法成为当务之急。

目前，土壤重金属污染传统的治理修复方法通常为物理和化学的方法，如稀释和覆土法、玻璃化技术、热处理技术、淋洗法、电化学法等，传统的修复方法成本高、修复持续时间长、见效慢、重金属污染物一般形成络合物，仅是降低重金属的危害，并不能将重金属从土壤中除去，易造成土壤的二次污染。

微生物修复技术指利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，使重金属污染物被降解、被氧化、被还原、被脱除某些取代基等，从而降低土壤中重金属的毒性，并不能将重金属污染元素去除，待微生物死后，容易造成土壤的二次污染。

重金属污染土壤固化修复技术是通过添加不同外源物质（即固化剂）固定土壤中重金属元素，达到降低重金属迁移性和生物有效性的一种重要方法。由于操作方便和效果快速，使其在污染土壤治理过程中有着不可代替的作用；目前主要的固化剂有水泥、石灰、粉煤灰等，它们的适用面窄，成本高，而且有些固化剂本身存在二次污染，如粉煤灰，固化剂长期固化效果不稳定等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种操作简单、成本低廉、修复效果好、不破坏土壤肥力、直接将重金属离子去除，不存在土壤的二次污染，适用于大面积污染土壤治理的微生物和固化剂联合修复重金属污染土壤的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种微生物和固化剂联合修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：

1）将趋磁细菌与重金属污染土壤的表层混合均匀，培养20~30天；

2）灌溉所述重金属污染的土壤，使重金属污染土壤保持淹水状态，并在所述重金属污染的土壤上面设置磁场，保持35~45天；

3）改变磁场方向，磁场强度保持不变，保持45~55天；

4）收集步骤3）中磁场方向的重金属污染土壤表层厚度10~15cm的土壤；

5）淋洗步骤4）所述收集的重金属污染的土壤，使趋磁细菌与土壤分离，重复淋洗4~5次，然后将淋洗过的土壤填回原处；

6）将固化剂放置在一个多孔隙硬质壳体内形成多孔隙硬质塑囊，将所述多孔隙硬质塑囊埋于步骤1）中经趋磁细菌处理过的重金属污染的土壤中，20~25天后取出；