[发明专利]一种重金属污染土壤的修复方法

说明书

本发明涉及一种重金属污染土壤的修复方法。修复方法为：向土壤中混入生物炭，培养30～40天，然后向其中加入菌液和磷酸钙，继续培养60～90天；其中，所述生物炭的加入量为：1.5～2.5g/m³土壤；所述菌液的加入量为：20～50L/m³土壤，所述菌液浓度为(2～3)×10⁸CFU/mL；所述磷酸钙的加入量为5～8g/m³土壤；所述菌液包括肠杆菌属、芽孢杆菌属和乳球菌属中的至少一种。本发明环保生态，去除率人为可控，成本远低于现有技术，实操性大大高于现在有技术，能达到良好的重金属钝化效果，而且能保留原土壤的肥力，甚至改善肥力。

技术领域

本发明涉及环保领域，特别涉及一种重金属污染土壤的修复方法。

背景技术

钛矿是经济价值非常重要的矿资源之一，其被开采后可用于制作高钛渣、钛白粉、酸渣、四氯化钛、海绵钛、钛合金等产品。随着钛矿的广泛开采，其带来的环境污染也得到了重视，尤其是开采过程中引起的土壤重金属污染。其生产过程对土壤造成的污染主要包括铜、锌、铬、铅等。

目前对重金属污染土壤的治理方法主要有钝化法和去除法。钝化法是向土壤中加入钝化剂，使重金属从活化态转为稳定态，降低其移动性，避免其迁移，从而减少毒性。去除法是从土壤中除去重金属。钝化法具有修复速度快、周期短和费用较低等特点，应用更广泛。常用的钝化剂包括无机类钝化剂(如磷酸盐、粘土、碱和工业废渣等)、有机类钝化剂(如动物肥料等)和微生物类钝化剂。无机和有机类钝化剂的修复速度快、钝化率高，然而会对土壤肥力产生不利影响。微生物钝化剂虽然可以避免降低土壤肥力，但钝化效果不理想。因此，需要寻找一种能兼顾土壤肥力和重金属钝化效果的修复方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属污染土壤的修复方法，该修复方法能达到良好的重金属钝化效果，而且能保留原土壤的肥力，甚至改善肥力。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种重金属污染土壤的修复方法，包括下列步骤：

向土壤中混入生物炭，培养30～40天，然后向其中加入菌液和磷酸钙，继续培养60～90天；

其中，所述生物炭的加入量为：1.5～2.5g/m³土壤；所述菌液的加入量为：20～50L/m³土壤，所述菌液浓度为(2～3)×10⁸CFU/mL；所述磷酸钙的加入量为5～8g/m³土壤；

所述菌液包括肠杆菌属、芽孢杆菌属和乳球菌属中的至少一种，优选大肠杆菌、地衣芽孢杆菌和乳酸乳球菌组成。

本发明利用生物炭钝化和解磷菌钝化两种手段相结合，协同作用大大降低了土壤中重金属活性态的含量，又保留了原土壤的肥力。

具体地，生物炭具有一定碱性，较高的比表面积、一定的阳离子交换量，因此施加于土壤后能够通过离子交换、共沉淀、物理吸附和表面络合等游离的重金属(Pb、Cd、Cu、Hg等)转化为钝化态，同时能改良土壤物理、化学性质以及生物环境，促进作物生长。

另一方面，本发明发现利用生物炭修复土壤后，更利于解磷菌(肠杆菌属、芽孢杆菌属和乳球菌属)的繁殖，利于磷酸根离子的释放，从而促进土壤中Pb、Cd、Cu、Hg等重金属的固定，同时本发明所施加的菌均为有益菌，可以改善土壤肥力，促进作物生长。

总之，本发明利用多种手段的协同作用解决了土壤肥力和重金属钝化无法兼顾的问题，适宜钛矿开发区的污染土壤修复。

在此基础上，本发明优化了每一步的修复条件，具体如下。

优选地，所述生物炭采用以下方法制得：使水稻秸秆在400～500℃下缺氧热解。