[发明专利]微生物组合物、其制备方法及在修复水稻土镉污染的应用

说明书

本发明涉及重金属污染的修复技术领域，且公开了微生物组合物、其制备方法及在修复水稻土镉污染的应用，将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、光合细菌、哈茨木霉菌、壳聚糖、巯基改性蒙脱土混合，用于修复水稻土镉污染，蒙脱土对水稻土中的镉离子具有很强的吸附作用，通过对蒙脱土进行改性，在蒙脱土表面引入羧基、酰胺键、巯基官能团，羧基能够和镉离子发生螯合作用和静电吸附作用，酰胺键上含有的氮原子带有孤对电子，能够通过络合作用实现对镉离子的吸附，巯基和镉离子形成络合物，进一步的去除水稻土中的镉污染，微生物可以修复被镉离子污染的水稻土，还能够实现对土壤中的有机污染物的降解，提高土壤的肥力。

技术领域

本发明涉及重金属污染的修复技术领域，具体为微生物组合物、其制备方法及在修复水稻土镉污染的应用。

背景技术

土壤是生态系统的重要组成部分，是人类和其它生物生存的一个物质基础，随着经济的迅速发展，污水灌溉、冶炼、采矿等活动使得大量的重金属进入土壤环境，同时化肥农药在水稻生产中被广泛使用，对土壤质量造成严重危害，我国水稻土壤面临着重大的重金属污染挑战。水稻土壤中镉(Cd)污染较为严重，镉不是水稻生长的必需元素，且对水稻表现出很高的毒性，镉污染会使得水稻生长缓慢、产量下降且叶片失绿，直接影响我国的粮食产量，同时镉元素还会被水稻所吸收，通过食物链进入人体内，严重威胁人的健康和生命安全。

土壤中重金属污染修复的途径主要有三种：一种是重金属污染物向地下水移动，通过治理地下水的重金属污染治理减少土壤中的重金属的污染，此类方法会产生二次污染；二是通过物理、化学和生物的手段，使其转化成含有重金属元素的非污染物或者毒性更小的污染物，允许留在土壤中；三是通过食物链将土壤中的重金属转移到动植物体内，从而转移重金属污染物。

中国专利CN107384433B公开了一种土壤重金属钝化剂以及土壤重金属钝化剂钝化修复土壤重金属污染的方法，通过加入钝化材料，与土壤中的重金属元素发生沉淀、吸附、离子交换等系列反应，从而提高土壤质量，但其对重金属污染的改善效果较差，中国专利CN102240670B公开了一种重金属污染土壤的微生物修复方法，通过培养球形红细菌改善重金属在土壤中的存在形态，降低重金属在植物的积累量，成本低廉，但该方法存在一定的局限性，单一的微生物修复持续时间长、见效慢。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了微生物组合物、其制备方法及在修复水稻土镉污染的应用，得到的微生物组合物能够有效的降低水稻土壤中的镉污染，同时具有操作简单、绿色环保、成本低廉且不会产生二次污染。

为了实现上述目的，本发明公开了一种微生物组合物的制备方法，包括以下步骤制备而成：

步骤一、将乙醇、蒙脱土(MMT)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，加入盐酸水溶液调节pH至5，加热，反应结束后，冷却，抽滤，使用去离子水洗涤至中性，在80℃干燥12h，得到烯基改性蒙脱土；

步骤二、将去离子水、烯基改性蒙脱土、衣康酸混合均匀，再加入引发剂搅拌混合，发生反应，反应结束后，冷却，离心，离心的速率为6000r/min，离心的时间为5min，除去上清液，下层固体使用乙醇洗涤3次，洗涤后再离心处理，在60℃真空干燥箱中干燥12h，得到羧基改性蒙脱土；

步骤三、将二甲亚砜、羧基改性蒙脱土、巯基乙胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)混合均匀，发生反应，反应结束后，离心，离心的速率为4000r/min，离心的时间为30min，除去上清液，下层固体使用去离子水和丙酮各洗涤3次，洗涤后再离心处理，在60℃真空干燥箱中干燥12h，得到巯基改性蒙脱土；

步骤四、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、光合细菌、哈茨木霉菌、壳聚糖、巯基改性蒙脱土混合均匀后，将混合物加入到气流粉碎机中，得到微生物组合物。

优选的，所述步骤一中盐酸水溶液的浓度为0.1mol/L。