[发明专利]一种矿区土壤修复剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及土壤修复领域，具体涉及一种矿区土壤修复剂及其制备方法与应用。所述矿区土壤修复剂通过将污泥通过曝气发酵升温和嗜热微生物菌剂发酵获得腐熟污泥，从铅锌矿区自然生长的植物根部土壤中富集细菌，并通过含有根际土壤浸提液的选择培养基对富集获得细菌进行选择培养，获得具有耐重金属的菌剂并进行扩培，获得解磷菌剂，将腐熟污泥和解磷菌剂按比例混合获得矿区土壤修复剂，一方面能够改良土壤，构建出符合制备生长的修复层，另一方面各组分相互协同作用，提高修复过程种子发芽率，促进植被生长，提高植物抗病虫害能力。

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，具体涉及一种矿区土壤修复剂及其制备方法与应用。

背景技术

矿山开采过程中破坏生态环境，造成环境污染，矿区大片制备遭到破坏，表土剥离，水土流失严重，且该土壤中含有大量的重金属离子等有毒有害物质，对周边地区造成严重的影响。

现有技术中对矿区土壤修复主要通过利用某些农作物废弃物和动物粪便通过堆肥发酵获得修复剂，比如通过将矿上土壤翻整破碎并晾晒，并加入凹凸棒石、磷灰石、粉煤灰、生石灰和秸秆等基料，并加入聚丙烯酸铵、缓释肥等原料获得修复材料，并将该修复材料均匀的覆盖至矿山土壤表面，该方法能够大大改善矿山地质区的生态环境，提高制备的生存率。

但是上述修复剂易导致地区土壤碱化，长期修复效果差，无法实现矿区土壤的修复。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种矿区土壤修复剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

腐熟污泥制备：将含水量小于70％的城市生活污泥与混合辅料按照质量比为1:0.8-1.5充分混匀后堆成圆锥形堆体，在堆体的底部进行曝气并进行温度监控，待堆体堆中温度达到65℃时，加入嗜热微生物菌剂，在温度为65-70℃条件下堆肥7-10天获得腐熟污泥；

解磷菌剂制备：

S1：将1-3g所述根际土壤加入至140-160ml所述富集培养基中，在28-32℃转速为100rpm条件下震荡培养20-26h，获得富集混悬液；其中，富集培养基由蛋白胨、牛肉浸膏、氯化钠和蒸馏水配置灭菌获得；

S2：将8-12ml所述富集混悬液加入至140-160ml所述富集培养基中，在28-32℃转速为100rpm条件下震荡培养20-26h，静置获取富集培养上清液即为细菌富集液；

S3：将所述细菌富集液进行稀释后涂布至所述选择培养基上在28-32℃条件下进行选择培养获得透明圈菌斑，并将所述透明圈菌斑接种至传代培养基上在28-32℃条件下进行传代扩大培养，获得解磷菌液；所述选择培养基由浸提液、蛋白胨、葡萄糖、磷酸钙、硫酸镁、琼脂和蒸馏水配置灭菌获得；所述浸提液为选取广东凡口铅锌矿区自然生长的植物根际土壤混合风干后，按照固液比为1：8-12的质量比加入至灭菌后的蒸馏水中，震荡处理后离心灭菌后的上清液，即为浸提液；所述传代培养基由蛋白胨、葡萄糖、磷酸钙、磷酸镁和蒸馏水配置灭菌获得；

将所述腐熟污泥和解磷菌液按照比例为1×10⁹-10¹¹CFU/kg腐熟污泥配制获得矿区土壤修复剂。

更进一步地，所述腐熟污泥制备中曝气量为4L/min。

更进一步地，所述腐熟污泥制备中嗜热微生物菌剂为CFU之比为1:0.8-1.2的嗜热脂肪芽孢杆菌与嗜热侧孢霉。

更进一步地，所述腐熟污泥制备中混合辅料由粒径小于5cm的玉米秸秆、木屑和蘑菇渣按照质量比为1:0.5-0.8:0.3-0.5混合制得。

更进一步地，解磷菌剂制备步骤S1、S2中所述所述富集培养基中各原料的浓度为：蛋白胨10g/L，牛肉浸膏3g/L，氯化钠5g/L，pH为7.4-7.6。