[发明专利]一种微生物-植物联合修复镉污染土壤的方法

说明书

本发明公开了一种微生物‑植物联合修复镉污染土壤的方法，向含镉土壤中均匀撒入黑麦草种子，然后浇水使土壤保持湿润状态，10～20天后待植物发芽生长，向黑麦草根系土壤中添加微生物复合菌剂，利用黑麦草对镉的吸收以及微生物复合菌剂的强化作用联合去除土壤中的镉；其中，所述的微生物复合菌剂为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和希瓦氏菌(Shewanella)按湿菌重量比1～10：1：1混合制成。本发明方法操作方便、费用低、易于管理、不产生二次污染，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于环境修复技术领域，涉及微生物菌剂与植物联合修复镉污染土壤的方法。

背景技术

近几年来，无论在中国还是在世界范围内，控制和减轻重金属对环境的污染和危害已成为一个焦点问题。相较于水污染与空气污染，土壤重金属污染具有不可见性和隐蔽性。截至2010年，在中国超过2000万公顷的农田被镉、铬、锌、铅等重金属所污染，大约占到我国耕地总面积的1/5。每年，中国由于重金属污染所损失的粮食量达到了1000万吨。2013年4月爆发了太湖流域的“镉米”事件。据江苏省地调院发布通稿称，由于“太湖边上一乡镇企业聚集地”多家企业将排污口对准厂外河道，导致一条河中的河泥镉含量超过1500毫克/千克，而该河灌溉的稻田中土壤镉含量平均为2.5毫克/千克，该地稻米镉含量一般大于0.5毫克/千克。目前食品安全国家标准《食品中污染物限量》规定，大米的镉含量不得高于0.2毫克/千克，国际通行标准则是不得高于0.4毫克/千克。大于0.5毫克/千克的稻米镉含量无疑同时超过了国内与国际标准。因此，严重危害人体健康。

目前，国内外用来修复土壤重金属的方法主要有物理法、化学法以及生物法。物理法有热解吸法、电化学法和提取法等技术对土壤重会属污染进行治理。其中在实践中常用的工程措施主要包括换土、客土和深耕翻土等措施。但是工程量大，成本高，存在对污土的二次处理问题。化学法常通过添加外来物质，以改变土壤的化学性质，从而改变重金属形态及其生物有效性等，最终抑制或降低作物对重金属的吸收。但其只是改变了重金属的形态，并没有从根本上去除土壤中的重金属，而且添加的化学试剂也可能对生态环境造成二次污染。

生物修复是利用生物技术治理污染土壤的一种新方法，利用生物削减净化土壤中的重金属或降低重金属毒性。生物修复包括植物修复技术和微生物修复技术，目前已成为当前环境保护工程科学和技术研究的一个新热点。而植物修复技术具有绿色、节能、成本低，可原位直接处理等的优点，而受到人们的广泛关注。但用于重金属污染土壤修复的植物(超富集植物)一般生长缓慢，生物量低，限制了其在实际中的应用。而一些微生物可通过其代谢活动，使土壤中固定的重金属活化为可溶解态，或者是促进植物营养吸收，从而提高植物对于重金属的吸收。但目前微生物与植物联合应用的案例还少，多数还是采用单一的微生物，这样往往受环境的变化影响强烈。

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和缺陷，提供一种微生物-植物联合修复镉污染土壤的方法。通过在镉污染土壤中种植富集植物黑麦草，并在其根际接种微生物菌剂，通过利用微生物菌剂以增强黑麦草对于土壤中镉的吸附能力，实现土壤重金属镉污染的高效、快速安全修复。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种微生物-植物联合修复镉污染土壤的方法，向含镉土壤中均匀撒入黑麦草种子，然后浇水使土壤保持湿润状态，10～20天后待植物发芽生长，向黑麦草根系土壤中添加微生物复合菌剂，利用黑麦草对镉的吸收以及微生物复合菌剂的强化作用联合去除土壤中的镉；其中，所述的微生物复合菌剂为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和希瓦氏菌(Shewanella)按湿菌重量比1～10：1：1混合制成。

其中，黑麦草种子的播种量为2～4g/m²，优选3g/m²。