[发明专利]一种用于修复重金属铅污染土壤的微生物钝化方法

说明书

本发明公开了一种用于修复重金属铅污染土壤的微生物钝化方法，包括将海藻糖加入培养基进行微生物菌液发酵培养获取微生物菌液，在醋渣中添加微生物菌液，制备微生物菌液/醋渣混合物；在土壤中均匀撒施微生物菌液/醋渣混合物并翻耕，使土壤pH降至酸性；最后将含磷材料、硅酸钠均匀混合后，在土壤中均匀撒施含磷材料、硅酸钠混合物，再次翻耕。本发明的方法可以提高微生物的定殖能力，操作简单，经济高效，适用酸、碱及中性土壤，改良受污染土壤的性质，提高土壤肥力。

技术领域

本发明涉及一种用于治理重金属铅污染土壤的微生物钝化方法，对重金属污染土壤进行生物修复。

背景技术

目前我国土壤污染问题日益严峻，土壤重金属污染的环境问题已经成为开发过程中的一个障碍。土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被降解的特点，因此治理和恢复的难度大；在机器制造、冶炼工业、化学工业、电子等产业的生产过程中大都产生富含重金属离子的废水，其可以通过生物链富集进入人或家畜体内，导致很多疾病，严重影响着人类的身体健康、生命安全和家畜经济的发展。

重金属主要指镉、铬、汞、铅、砷等生物毒性较强的金属，另外还包含铜、钴、锌、镍、锡、钒等具有一定毒性的重金属离子。伴随铅的应用愈来愈广泛，铅污染也逐渐受到广泛关注。人体吸入铅含量达到一定水平就会导致人体中毒，引发肿瘤、智力衰退、畸变甚至死亡。现有技术中采用微生物进行土壤钝化，最大的问题就是外源微生物在土壤中的定殖，引入的外源微生物容易被其他微生物吞噬，从而影响土壤钝化效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于修复重金属铅污染土壤的微生物钝化方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于修复重金属铅污染土壤的微生物钝化方法，包括如下步骤：

(1)将海藻糖加入培养基进行微生物菌液发酵培养获取微生物菌液，在醋渣中添加微生物菌液，制备微生物菌液/醋渣混合物；海藻糖对微生物具有保护作用，将微生物菌液加入醋渣中，混匀，然后均匀撒施到受污染土壤并进行翻耕；醋渣是固态发酵酿醋的剩余物，酸度极高，水分含量大，还含有大量的无机离子、纤维素和蛋白质、残留的淀粉；施用于土壤可以降低土壤的pH值，增加重金属离子的溶出，与钝化材料形成稳定沉淀；此外，醋渣中大量粗纤维可以吸附部分重金属离子；还可以为微生物以及试验所用土壤提供养分，使微生物能够定殖土壤并吸收降解重金属离子；

(2)在土壤中均匀撒施步骤(1)制备的微生物菌液/醋渣混合物并翻耕，使土壤pH降至酸性；

(3)将含磷材料、硅酸钠均匀混合后，在土壤中均匀撒施含磷材料、硅酸钠混合物，再次翻耕。在醋渣的酸性条件下，含磷材料可以通过吸附、沉淀、离子交换等作用与溶出的重金属铅离子发生反应生成稳定的磷氯铅矿类物质，从而减弱铅离子的生物活性，使其钝化。此外，硅酸钠与铅生成的沉淀硅酸铅等十分稳定，且呈碱性，中和了上述醋渣的酸性，适当提高了土壤pH值，防止土壤酸度过低。

本发明的方法，所述步骤(1)中，微生物菌液中的微生物选用枯草芽孢杆菌和耐辐射黑酵母。来源于土壤的枯草芽孢杆菌和黑酵母更容易在土壤中定殖；通过海藻糖的作用，枯草芽孢杆菌和黑酵母对外界环境的抗性增强，更利于其发挥作用。进一步的，所述微生物优选枯草芽孢杆菌ACCC11089＝CICC10088或耐辐射黑酵母F134。所述微生物菌液的活菌数高于1.0×10⁸/mL。

进一步的，所述步骤(1)中，微生物菌液/醋渣混合物的制备方式为：将海藻糖以5～10％ (w/v)的含量加入培养基进行微生物发酵培养；再将发酵培养获得的菌液以5～20mL/kg醋渣的含量加入醋渣，混合均匀后发酵3～8天，获取所述混合物。