[发明专利]利用生物质炭-植物-微生物联合修复土壤中重金属的方法

说明书

本发明公布一种利用生物质炭‑植物‑微生物三相联合修复土壤中重金属的方法，向土壤中施加花生壳生物质炭，并进行翻土，然后向土壤中喷洒枯草芽孢杆菌稀释液，待土壤稳定后，播种百喜草种子，并对其进行后期养护。本发明能有效去除土壤中的重金属，且所选材料价格低廉，广泛易得，具有成本低、效率高、处理彻底的优点，对重金属铜的去除率可达85%，对重金属锌的去除率可达83%。

技术领域

本发明涉及一种利用生物质炭-植物-微生物联合修复土壤中重金属的方法，可高效去除土壤中重金属，属于农业固体废弃物资源化利用领域。

背景技术

土壤是人类赖以生存的要素之一，是动植物生存的保障。随着经济的迅猛发展，重工业的蓬勃发展，人类活动产生了许多污染物质，其中包括重金属，而重金属进入土壤中就引起土壤中重金属超标。重金属在土壤中既不能被吸收也不能被降解，只能在其中残留，通过食物链不断富集，对生物体造成巨大伤害。因此，防治和修复土壤中重金属污染已经刻不容缓。

利用生物质炭-植物-微生物联合修复土壤中重金属，是生物质炭在吸附土壤中的重金属的同时，也可以为植物生长提供必要能量，而植物根系对土壤中的重金属也有吸收降解的作用；而微生物不仅能够降解土壤中的有机物污染物和无机污染物，改善土壤的理化性质，还可以改善植物的生长状况，增加作物的产量。微生物的对植物作用主要体现在：根际的固氮作用、植物根际促生细菌、释放难溶矿质中的营养元素、微生物对根分泌物的作用、促进腐质酸的形成、产生植物激素，在微生物的促进作用下植物不仅能吸附土壤中的重金属，而且还可以增加土壤肥力，增强处理效果。与此同时微生物依赖于植物根系生长，也可通过生物质炭提供的能量生长，不断分解吸附土壤中的有害物质。但不同的生物质炭、植物、微生物的选择对重金属的吸附作用效果不同，选择合适的种类及配比才能达到最好的效果，本次方案选择了花生壳生物质炭与枯草芽孢杆菌和百喜草联用来修复土壤中的重金属，相较于其他治理重金属的方法，不仅价格低廉而且具有不产生二次污染，实施简单等特点。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种高效修复土壤中重金属的方法，该方法主要针对的是土壤中重金属去除效率低的问题，通过生物质炭-植物-微生物三相联合，通过生物质炭吸附掉一部分土壤中的重金属，且生物质炭也可作为能源供给微生物与植物使其在土壤中生长，而植物与微生物相互供给、相互促进，还可以增加土壤肥力；生物质炭、植物、微生物三相都能吸附分解土壤中的重金属，提高了土壤中重金属的除去效率，具有较好的修复应用前景。

本发明的目的之二是提供一种高效利用农业固体废弃物的方法，将花生壳制作为生物质炭。

本发明采用的技术方案是：一种利用生物质炭-植物-微生物三相联合吸附土壤中重金属的方法。包括如下步骤：

1）600℃下，将花生壳在无氧条件下放入下吸式炭化炉中进行1.5h的热裂解，制作成生物质炭，并将其研磨至80目备用。

2）对预修复地进行翻土，翻土深度为20cm，而后进行生物质炭的施加，施加量在3kg/㎡，再进行为期5天的翻土，每日一次，翻土深度为20cm。

3）待添加的生物质炭土壤稳定后，向其中喷洒含有枯草芽孢杆菌的营养液，其比例为枯草芽孢杆菌/营养液=0.01g/L，枯草芽孢杆菌营养液/蒸馏水为1:3。

4）待土壤稳定后，将1㎡土地分为3垄，向其中播种百喜草种子，其播种量为5g/垄，百喜草种子在播种前需经温水浸泡24h。

5）对预修复地进行后期养护，百喜草成苗期为30天，在播种的前3周内，对其进行灌溉，早晚各一次，润湿土层深度在15cm；3-5周内减少灌溉次数，一天一次，同时增加灌溉量，润湿土层深度在30cm。

本发明的有益效果是：

1）原材料来源广泛，价格低廉；

2）本发明所利用的主要原料为农业固体废弃物，属于资源再利用，对环境无二次污染；