[发明专利]一种农田土壤微生物-无机物复合型修复剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种农田土壤微生物‑无机物复合型修复剂，包含羟基磷灰石‑沸石改性物和淡紫拟青霉菌菌液，所述羟基磷灰石‑沸石改性物由羟基磷灰石和沸石的混合物通过NH₄Cl、KCl改性获得，所述淡紫拟青霉菌菌液中菌体浓度为10⁵～10⁷ CFU/mL。本发明采用羟基磷灰石‑沸石改性物联合淡紫拟青霉菌对Cd污染农田进行土壤修复，效果显著，比无机物或微生物单独修复效果更强，且工艺简单，利于推广。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种农田土壤微生物-无机物复合型修复剂及其制备方法。

背景技术

随着大量矿山的挖掘，工业废气、废水、废渣的乱排，农业肥料的喷施，日常垃圾的堆弃等，将源源不断的重金属慢慢渗入农田土壤中，导致生物群落扰乱、土壤有机物质减少、稳定的土壤环境遭到了破坏，对人类生存发展造成了极大的威胁。据有关统计，目前，我国遭受重金属污染的耕地面积达到2000万hm²，这一状况已经超过全国耕地面积的1/6。我国每年被重金属污染的粮食多达1200 万t，且因这种污染状况每年减少的粮食产量也高出1000万t，合计财产损失超出200亿元。并且该形势呈现逐渐增长趋势。重金属在土壤中很稳定、难移动，不容易被水溶液溶解，且很难被微生物分解，沉积在土壤中难以去除，随着在土壤—植物—动物中逐级累积，最终对人体健康造成极大危害。重金属在土壤中的积累，不仅降低了土壤的生物量、生物种类和生物多样性，同时又破坏了土壤结构，扰乱了土壤生态系统，降低了土壤功能。

常见的重金属污染土壤修复措施包括化学钝化、土壤淋洗和生物修复等。微生物修复是生物修复技术的一种，利用一些功能微生物对重金属的吸附、转化、固定等作用来降低重金属毒性，且不同类群的微生物对不同重金属的修复机理有所不同。相对于传统的物理化学修复方法来说，微生物修复技术具有独特的优势：微生物个体微小，肉眼难见，比表面积大，细胞结构复杂，自然界分布广，土壤中资源丰富，可以快速处理金属污染问题，同时处理多种重金属的混合污染；修复重金属能力强，不会对土壤形成再次污染，对土壤结构、土壤功能和微生物生态环境影响小；微生物繁殖较快，代谢能力强，修复费用少。

利用微生物修复重金属污染土壤是一个极其复杂的过程，不仅涉及微生物的分子作用，还包括微生物与金属发生物理、化学等反应。其中，修复机理也是多样化，包括生物吸附、富集、氧化还原、溶解沉淀、菌根真菌等多种作用。优化多种组合修复技术，构建如有机物—微生物、无机物—微生物、植物—微生物等组合，结合每一种修复方法的优势，更有效更快速解决各种重金属污染问题。多种方法组合修复技术的建立，将是未来修复重金属污染的首要选择。

发明内容

本发明提供了一种农田土壤微生物-无机物复合型修复剂，包含羟基磷灰石-沸石改性物和淡紫拟青霉菌菌液，所述羟基磷灰石-沸石改性物由羟基磷灰石和沸石的混合物通过NH₄Cl、KCl改性获得，所述淡紫拟青霉菌菌液中菌体浓度为10⁵～10⁷ CFU/mL。

进一步地，所述羟基磷灰石-沸石改性物与淡紫拟青霉菌菌液配合使用，羟基磷灰石-沸石改性物的使用量为10～20t/hm²，淡紫拟青霉菌菌液的使用量为500～2000mL/m²。

进一步地，所述淡紫拟青霉菌的培养基包含牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、海州香薷提取物、硝酸锌和蒸馏水，培养基中各组分的质量比为：

牛肉膏：蛋白胨：氯化钠：海州香薷提取物：硝酸锌：蒸馏水=5～10g：12～18g：2～5g：1～2g：3～5mg：1000g。

进一步地，所述海州香薷提取物的制备方法为：

(1) 将新鲜海州香薷整株洗净，去根，然后在容器中捣烂；