[发明专利]一种循环利用葛根修复重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤治理的技术领域，具体涉及一种循环利用葛根修复重金属污染土壤的方法。

背景技术

目前，土壤重金属污染治理途径主要有两种，一是改变重金属在土壤中的存在状态，使其由活化态转为稳定态；二是从土壤中除去重金属。方法主要有工程物理化学法，包括：客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法等，但是不适合污染面积较大的土壤；生物修复法包括：植物修复、微生物修复和动物修复等，植物和低等动物修复法对土壤修复的效果不太显著；微生物修复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，从而降低土壤中重金属的毒性。该技术可以使重金属污染物从土壤中去除，对周围环境影响较小，不会产生二次污染，具有的巨大土壤修复潜力。但现有的重金属污染土壤的微生物修复技术存在一定的局限性，如微生物修复持续时间长、见效慢、一般形成络合物降低重金属的危害，并不能将重金属从土壤中除去。

植物修复技术是利用植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。目前已经发现很多植物可同时对多种重金属有强大的富集能力，但大多数植物修复方法效果不显著、见效慢、修复时间长，修复效果不稳定，不适用于大面积土壤的治理，再加上受到气候、土壤环境的影响，使得这些植物的重金属积累量有限，从而在其应用上受到限制。 因此，提供一种效果显著，且修复时间短，见效快的重金属污染土壤的治理方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前植物修复重金属污染土壤的方法，存在效果不显著、修复时间长，修复效果不稳定，再加上受到气候、土壤环境的影响，使得这些植物的重金属积累量有限，从而在其应用上受到限制的缺陷，提供了一种循环利用葛根修复重金属污染土壤的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：

（1）在待修复的土壤上按南北向，开挖种植沟，并清除沟中石块树根，向每百米的种植沟中撒入40～50kg猪粪和20～30kg小麦秸秆，再向沟中回填土壤；

（2）待回土完成后，挑选生长年龄30～32个月的健康葛根栽入沟中，回土掩埋，掩埋完成后引水灌溉，使其自然生长5～6个月后整体移除葛根，收获得到成熟的葛根，完成对土壤的预修复；

（3）将上述收获的葛根去除叶片，根部用水冲洗后去皮，再将去皮后的葛根粉碎20～30min得到葛根碎块，将葛根碎块和水混合后用青石磨进行研磨，收集研磨后流出的乳白色浆液，将浆液过滤去除残渣后，静置沉淀3～5天；

（4）待上述沉淀结束后，用注射器吸取去除上层清液，收集木桶底部的葛根淀粉浆，将得到的葛根淀粉浆转入发酵罐中，再向发酵罐中加入浓度为10⁵cfu/mL嗜碱芽孢杆菌菌悬液，搅拌均匀后密封罐口，发酵；

（5）待上述发酵结束后，取出发酵产物，将发酵产物和质量分数为10%高锰酸钾溶液混合，加热升温至50～60℃，搅拌反应1～2h后烘干，将烘干后的产物用研钵研磨后过100目筛，得到改性粉末；

（6）将上述制得的改性粉末撒入预修复后的土壤中，用耕地机对土壤进行翻耕，，翻耕结束后按80m³/亩的灌溉量向翻耕后的土壤中引水，静置1～2周后即可完成对重金属污染土壤的修复。

步骤（1）中所述的种植沟行距为1.0～1.2m，沟深为50～70cm，沟宽为50～70cm，回填土壤的厚度为10～15cm。

步骤（3）中所述的葛根碎块和水的质量比为1:5。

步骤（4）中所述的嗜碱芽孢杆菌菌悬液的加入量为淀粉浆质量的10%，发酵温度为25～35℃，发酵时间为12～14天。

步骤（5）中所述的发酵产物和高锰酸钾溶液的质量比为1:5。

步骤（6）中所述的改性粉末撒入量为300～400kg/hm²，翻耕深度为50～60cm。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明先在待修复土壤中栽种葛根，通过猪粪中的微生物促进葛根根系分泌物对土壤中的重金属进行活化，提高了植物对重金属的积累量，再通过根系表面的有机物对活化重金属实现富集，通过移除葛根完成对土壤的预处理，完成对土壤中重金属的初步去除，去除效果显著。