[发明专利]一种重金属污染土壤的修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能微生物应用技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤的修复方法。

背景技术

土壤重金属污染，不仅使土壤肥力退化，降低作物产量与质量，恶化水环境，并通过食物链在人和生物体内富集，严重威胁着人类的健康。随着工业化进程的加快，土壤中重金属污染愈发严重，发生的重金属污染事件也屡见不鲜。重金属污染土壤的治理已经迫在眉睫，但土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，增加了土壤修复工作的困难。

按照重金属在土壤中的赋存形态不同和土壤的性质不同。重金属污染土壤的修复和治理方法可分为三大类：土壤农化调控法、工程物理化学法及生物修复法。工程物理化学法是指通过机械法、物理化学法等手段治理土壤重金属污染的方法，在土壤重金属污染初期应用该方法效果较好。主要包括：客土法、冲洗络合法等。农业化学调控法指通过调节土壤pH、有机质、CEC、土壤水分等因索。从而改变土壤重金属的水溶性，降低或升高其生物有效性，消减重金属污染危害或净化土壤的方法。生物修复是指利用生物的生命代谢活动减小存在于环境中有毒物质的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全恢复到原初状态的过程。此技术主要通过两种途径来实现对土壤重金属净化：(1)生物利用其新陈代谢作用改变重金属化学形态，将土壤中的重金属活性降低，降低其在土壤环境中的活性和生物可利用性；(2)通过生物吸收和代谢作用达到对土壤重金属的吸附、净化与固定作用。

微生物修复是指利用微生物的吸附和代谢物的螯合作用清除水体或土壤中的污染物，或是降低污染物的毒性或无害化的过程。它包括微生物对重金属的吸附、溶解、矿化等作用。微生物对重金属的生物富集主要表现在胞外络合、沉淀以及胞内累积。一些微生物如蓝细菌、假单胞杆菌、硫酸还原菌和某些藻类，能产生胞外聚合物，其含有大量阴性基团的，可以与重金属络合，去除或降低重金属污染。微生物对重金属的生物转化主要指微生物对重金属进行溶解、生物氧化与还原、矿化、甲基化与去甲基化以及改变重金属的价态达到转化重金属的目的。微生物还具有强的氧化还原能力，从而使其吸收的重金属被释放出来。例如在重金属污染的土壤中加入适量的硫，硫被微生物氧化成硫酸盐形式，从而使土壤p H值下降，而重金属的活性升高，使植物更易吸收，达到土壤净化的效果。

土壤重金属污染日益严重，严重威胁粮食安全生产和人类健康，污染治理已成备受关注的重心。微生物修复土壤重金属污染是颇具潜力的治理方法，微生物的优劣直接影响土壤修复的效率和经济效益，因此筛选出优质微生物，应用于土壤重金属修复方面具有重要意义。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一种重金属污染土壤的修复方法。所述方法利用羟基磷灰石和巨大芽孢杆菌结合处理的方式，能有效去除受污染土壤中的铅、铬、铜等游离态重金属，使之达到国家规定的土壤安全范围。

本发明一方面提供了一种重金属污染土壤的修复方法，是通过先向土壤中添加羟基磷灰石进行平衡处理，再添加巨大芽孢杆菌菌粉，来实现对土壤中游离态重金属的去除。

所述的巨大芽孢杆菌，保藏编号为CCTCC NO: M 2014275。

所述的羟基磷灰石不超过100目。

所述重金属污染土壤的修复方法，具体步骤包括：

（1）先将羟基磷灰石均匀撒在受污染土壤表面，接着进行翻地，使土壤与羟基磷灰石充分接触，然后进行灌溉，平衡土壤5-10天；

（2）将巨大芽孢杆菌菌粉均匀撒在平衡后的土壤上，接着进行翻地，使土壤与菌粉充分接触，然后进行灌溉；

（3）处理后定期检测土壤中游离态重金属的含量，如果未达到预期效果，可再重复步骤（2）的操作，直到达到国家规定的土壤环境条件。

进一步优选的，所述的羟基磷灰石的添加量为100-150kg/亩；

进一步优选的，所述的巨大芽孢杆菌菌粉的添加量为2-5 kg/亩，菌粉中活菌数超过10亿；

进一步优选的，所述重金属污染土壤的修复方法，具体步骤包括：

（1）按100-150kg/亩的添加量将羟基磷灰石均匀撒在受污染土壤表面，接着进行翻地，使土壤与羟基磷灰石充分接触，然后进行灌溉，灌溉深度保持15cm～20cm，土壤相对湿度保持60％左右，平衡土壤7天；

（2）将巨大芽孢杆菌菌粉按2-5kg/亩的施用量与等量的麦麸混匀后，均匀撒在平衡后的土壤上，接着进行翻地，使土壤与菌粉充分接触，然后进行灌溉，灌溉深度保持15cm～20cm，土壤相对湿度保持80％左右；