[发明专利]一种利用微生物纳米材料原位修复镉污染土壤的方法

说明书

一种利用微生物纳米材料原位修复镉污染土壤的方法，其步骤主要是：A、复合菌的配制：将脱硫弧菌、脱硫肠状菌、脱硫杆菌和脱硫球菌按35～55:10～15:30～60:7～10的质量比，配成复合菌；B、复合菌的培养：将复合菌用硫酸还原菌培养物进行厌氧培养；C、悬浮剂的配制：将复合菌及其代谢产物、营养物作为微生物纳米材料，加水配制成菌体数目为(0.8～1.2)×10⁷个/ml的微生物纳米材料悬浮剂；D、镉污染土壤的修复：对土壤镉污染进行翻耕，同时按每平米土壤50～500L的灌注量灌注悬浮剂，7～15天后重复翻耕灌注，翻耕灌注的总次数为2～4次。该方法无二次污染产生、修复时间短、操作方便，修复效果好。

技术领域

本发明涉及一种微生物纳米材料修复重金属镉污染土壤的方法。

技术背景

2014年4月17日环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》公示，重金属镉的点位超标率高达7％，为无机污染物中的首要污染物，部分农用旱地存在重金属镉的超标。旱地镉污染的土壤中种植出的食用作物镉超标现象屡见：2017年7月河南省新乡市凤泉区的小麦中镉超标达12.8倍。2017年国家计生委和食品药品监督管理总局修订的国标《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762～2017)规定：食品中镉限量指标：谷物中镉0.1mg/kg；新鲜蔬菜(叶菜蔬菜)0.05mg/kg。2018年生态环境部和国家市场监督管理总局发布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618～2018)规定了不同pH的土壤中镉的含量为：1.5mg/kg(pH≤5.5)、2.0mg/kg(5.5＜pH≤6.5)、3.0mg/kg(6.5＜pH≤7.5)、4.0mg/kg(pH＞7.5)，要求严格把控农用土壤的重金属含量，种植出合格的农产品。

近年来对镉污染土壤的修复方法较多，各有利弊。客土法通过向污染土壤中添加洁净土壤，以降低污染物的浓度；但其未从根本上减除土壤污染。植物修复法直接利用植物把受污染土地的污染物进行移除、分解或围堵，但其周期长。淋洗法的工程量大，且会产生淋洗液的二次污染。化学钝化法需向土壤中加入较多的钝化剂(化学物)，会严重的影响土壤肥力。

微生物修复镉污染的土壤，以其费用低、周期短、操作简单、处理效果较好，并且不易造成二次污染等特点受到关注。但现有的微生物修复镉污染的土壤的处理效果还有待提高。如中国专利申请号CN201610370434.X介绍了一种基于沼渣的对镉重污染场地的原位及异位耦合解毒镉污染方法，其向土壤中加入的附属微生物培养材料较多，修复条件高，时间较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用微生物纳米材料原位修复镉污染土壤的方法，该方法无二次污染产生、所需的微生物培养材料少、修复时间短、操作方便，修复成本低。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种利用微生物纳米材料原位修复镉污染土壤的方法，其步骤是：

A、复合菌的配制

将脱硫弧菌(Desul foribrio sp.)、脱硫肠状菌(Desul fotomaculum sp.)、脱硫杆菌(Desul fobacterium sp.)和脱硫球菌(Desul fococcus sp.)按35～55:10～15:30～60:7～10的质量比例，配制成复合菌；

B、复合菌的培养

将A步配制的复合菌在厌氧培养器中，用硫酸盐还原菌培养物进行厌氧培养，得培养物；其具体的培养参数为：温度30～44℃，pH4.5～9.5，培养时间20～40小时；

C、悬浮剂的配制

将B步培养得到的复合菌及其代谢产物、营养物一起作为微生物纳米材料，加水配制成微生物纳米材料悬浮剂，微生物纳米材料悬浮剂中的菌体数目为0.8×10⁷～1.2×10⁷个/ml；