[发明专利]生物炭负载PSB钝化剂的制备及其修复Pb污染土壤的方法

说明书

生物炭负载PSB钝化剂的制备方法，属于土壤修复的技术领域，采用绿针假单胞菌，将其进行固定化处理，以生物炭为载体，将培养至对数生长期的绿针假单胞菌接种到发酵罐中，加入生物炭进行发酵培养，然后进行固定化处理，得到生物炭负载PSB钝化剂。本发明还提供了一种用生物炭负载PSB钝化剂修复Pb污染土壤的方法，本发明的方法简单、易操作，适用于大规模生产，本发明的生物炭负载PSB钝化剂对土壤的修复能力高，铅的去除率高。

技术领域

本发明属于土壤修复的技术领域，涉及生物钝化剂对土壤的修复，具体涉及生物炭负载PSB钝化剂的制备及其修复Pb污染土壤的方法。本发明生物炭负载PSB钝化剂的制备方法简单、易操作，易于大规模生产，用于修复Pb污染土壤的方法简单、快捷，修复能力强。

背景技术

据统计，目前我国已有2667万hm²的耕地受到不同程度的重金属污染，已经导致土壤肥力退化、农作物产量降低和品质下降，威胁到人们的食品安全；受污染耕地占到全国耕地总面积的20％，大面积中轻度复合污染是我国重金属污染土壤的典型特征。

在众多土壤重金属修复技术中，利用含磷物质钝化土壤中Pb、Cd、Zn等重金属已经被证明是一种有效的方法。我国农田磷肥施加量很高，但其利用率很低，施到土壤中的磷肥当季利用率只有10％～25％，累积利用率不到50％，导致土壤全磷与有效磷含量之比高达130～500。

溶磷菌(Phosphate solubilizing bacteria，简称PSB)广泛存在于土壤中，可以将土壤中无效磷通过其生命活动转化为有效磷。经PSB活化的磷既可以促进重金属的钝化，降低作物对重金属的吸收，又能促进农作物的生长；避免了化学钝化修复过程中大量投加钝化剂造成的二次污染、破坏土壤结构，治理成本过高等不足。因此利用微生物技术修复重金属污染土壤受到国内外的重视，成为当前国际研究的热点。但是，该方法目前存在的主要问题是直接施加外源活性PSB非常容易流失，或者被土著微生物吞噬。因而，研究微生物技术修复重金属污染，并保证施加的PSB不流失、不被土著微生物吞噬，对农业的可持续发展具有重要的意义。

发明内容

本发明为解决现有技术中在利用微生物技术修复重金属污染时，加入的活性PSB非常容易流失，或者被土著微生物吞噬，从而导致修复效果下的技术问题，提供了一种生物炭负载PSB钝化剂的制备及其修复Pb污染土壤的方法。本发明生物炭负载PSB钝化剂的制备方法简单，制备的生物炭负载PSB钝化剂应用到受污染的土壤中，修复效果好，对铅的去除率高。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

生物炭负载PSB钝化剂的制备方法，采用绿针假单胞菌，将其进行固定化处理，以生物炭为载体，将培养至对数生长期的绿针假单胞菌接种到发酵罐中，加入生物炭进行发酵培养，然后进行固定化处理，得到生物炭负载PSB钝化剂。

生物炭通过下述方式制备：以牛粪为原料，风干后，于缺氧条件进行热解，自然冷却后，研磨，得到生物炭。

于缺氧条件进行热解时，控制热解温度330-360℃，恒温热解2-2.5h。

培养至对数生长期的绿针假单胞菌通过下述方式制备：

a、筛选，采集重金属污染的土壤置于蒸馏水中，振荡培养后，接种于含有磷矿粉的选择性培养基中，进行再培养，即得到溶磷菌群混菌菌液；

b、驯化，取步骤a的溶磷菌群混菌菌液进行离心处理，然后用灭菌的选择性培养基洗涤，然后接种到含有重金属Pb的选择性培液体培养基中，进行摇床培养，重新传代，进行驯化；

c、驯化结束后，筛选所得驯化菌群，对比溶磷圈大小，得到1株耐受重金属的高效解磷单菌，然后用发酵培养基培养至对数期，甘油保存；经鉴定该株高效溶磷单菌为：绿针假单胞菌(Pseudomonas choloeaphtis)；