CN104492797A

CN104492797A - 一种重金属污染酸性土壤的修复方法

Info

Publication number: CN104492797A
Application number: CN201410745590.0A
Authority: CN
Inventors: 程功弼; 许滢
Original assignee: JIANGSU GAIYA ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Guangzhou times Environmental Management Co., Ltd.
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: CN104492797B

Abstract

本发明属于土壤修复领域，公开了一种重金属污染酸性土壤的修复方法，所述的方法步骤包括如下：（1）将重金属污染酸性土壤与石灰性土壤搅拌混合，静置2h；（2）将磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合后加入混合土壤中，搅拌均匀；（3）静置3h后，加入芽孢杆菌-米糠溶液静置。该方法所使用的原料均简单易得，对环境无污染，不会造成二次污染，是一种可深层修复多种重金属且环境友好，对土壤生物性质无破坏性的快速方法，适用于商业化生产。

Description

一种重金属污染酸性土壤的修复方法

技术领域

本发明属于环境技术领域，涉及一种污染土壤的修复技术，具体涉及一种重金属污染酸性土壤的修复方法。

背景技术

随着工业化和现代化的快速发展，土壤重金属污染已经对生态环境及人们的健康造成了严重威胁，成为全球比较关注的环境问题之一。土壤重金属的污染的主要来源是人为污染，如污水灌溉、汽车尾气排放、生活废水排放、工业三废、农药化肥的施用等。重金属中对人体毒害最大的有铅、汞、砷、镉、铬等5种，这些重金属在水中不能被分解，人食用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。

酸性土壤的危害很多，最主要的是严重影响土壤的生物活性以及土壤的结构，不利于植物的生长。此外，相比在非酸性土壤，酸性土壤中的重金属离子的相对稳定性差以及重金属离子的生物活性高，这使得在酸性土壤中，农作物及地下水所造成的重金属污染最为严重。

为了修复重金属污染的酸性土壤，研究学者做出了努力，如申请公布号CN102513349B公开了一种镉锌污染酸性土壤化学复合固定-生物质耦合修复方法，分别使用镉和锌的化学固定剂进行分步固定，加入生物质加强化学固定剂的固定效果及改善土壤肥力。其他专利也公布了采用非可食植物的植物修复重金属污染土壤的方法。

发明内容

要解决的技术问题：对于不同的重金属污染酸性土壤的方法的不足，如植物修复法由于植物修复法所用的植物通常根系不够发达，只能进行表层的土壤修复且修复周期长，且只能对某种重金属进行植物体内聚集；而化学修复法由于易对土壤造成生物性质破坏以及引起二次污染。为了改善不足，本发明提供一种重金属污染酸性土壤的修复方法，该方法是一种可深层修复多种重金属且环境友好，对土壤生物性质无破坏性的快速方法。

技术方案：为了实现本发明的上述目的，本发明公开了一种重金属污染酸性土壤的修复方法，所述的方法的步骤包括如下：

（1）将重金属污染酸性土壤与石灰性土壤搅拌混合，静置2h。

（2）将一定量的磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合后加入混合土壤中，搅拌均匀。（3）静置3h后，加入芽孢杆菌-米糠溶液后静置一段时间。

优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，步骤（1）中所述的重金属污染酸性土壤与石灰性土壤的质量比为 1:0.1~1:0.95。

优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，步骤（2）中所述的磷酸脲为25-35份、甲壳素为18-25重量份、生化黄腐酸为10-20重量份，海藻酸为5-15重量份。

优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，步骤（1）中石灰性土壤与步骤（2）中所有添加物总量的质量比为1:0.01~1:0.1。

优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，步骤（3）中芽孢杆菌预先在米糠溶液中培养。

进一步，优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，芽孢杆菌为1 mL固定浓度的种子液。

进一步，优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，米糠溶液初始浓度为2-35 g/L。

进一步，优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，培养时间为24h~72h。

优选的，所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，步骤（3）中加入芽孢杆菌-米糠溶液后静置时间为2-7天。

有益效果：本发明提供一种重金属污染酸性土壤的修复方法，该方法所使用的原料均简单易得，对环境无污染，不会造成二次污染，是一种可深层修复多种重金属且环境友好，对土壤生物性质无破坏性的快速方法，适用于商业化生产。

具体实施方式

下面对本发明实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

下述实施例中所述的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可通过商业渠道获得。

实施例1

室温下，首先，按质量比为1:0.1的重金属污染酸性土壤（标记1#,pH 4.0）与石灰性土壤混合搅拌静置2h；其次，向混合土壤中加入磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，该混合物总量与石灰性土壤的质量比为1:0.01，其中所加混合物种各个组分的含量分别为：25份磷酸脲、18份甲壳素、10份生化黄腐酸及5份海藻酸，搅拌混合静置3h；最后，加入预先培育24h的芽孢杆菌米糠溶液，其中芽孢杆菌为1mL固定浓度的种子液，米糠溶液的浓度为2 g/L，混合均匀后静置。静置2天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

实施例2

室温下，首先，按质量比为1:0.95的重金属污染酸性土壤（标记1#,PH 4.0）与石灰性土壤混合搅拌静置2h；其次，向混合土壤中加入磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，该混合物总量与石灰性土壤的质量比为1:0.1，其中所加混合物种各个组分的含量分别为：35份磷酸脲、25份甲壳素、25份生化黄腐酸及15份海藻酸，搅拌混合静置3h；最后，加入预先培育72h的芽孢杆菌米糠溶液，其中芽孢杆菌为1mL固定浓度的种子液，米糠溶液的浓度为35 g/L，混合均匀后静置。静置7天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

实施例3

室温下，首先，按质量比为1:0.5的重金属污染酸性土壤（标记1#,PH 4.0）与石灰性土壤混合搅拌静置2h；其次，向混合土壤中加入磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，该混合物总量与石灰性土壤的质量比为1:0.5，其中所加混合物种各个组分的含量分别为：25份磷酸脲、15份甲壳素、15份生化黄腐酸及10份海藻酸，搅拌混合静置3h；最后，加入预先培育48h的芽孢杆菌米糠溶液，其中芽孢杆菌为1mL固定浓度的种子液，米糠溶液的浓度为20 g/L，混合均匀后静置。静置5天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

实施例4

室温下，首先，按质量比为1:0.8的重金属污染酸性土壤（标记2#，PH 4.0）与石灰性土壤混合搅拌静置2h；其次，向混合土壤中加入磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，该混合物总量与石灰性土壤的质量比为1:0.7，其中所加混合物种各个组分的含量分别为：32份磷酸脲、18份甲壳素、14份生化黄腐酸及15份海藻酸，搅拌混合静置3h；最后，加入预先培育48h的芽孢杆菌米糠溶液，其中芽孢杆菌为1mL固定浓度的种子液，米糠溶液的浓度为24 g/L，混合均匀后静置。静置5天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

实施例5

室温下，首先，按质量比为1:0.5的重金属污染酸性土壤（标记3#,PH 4.0）与石灰性土壤混合搅拌静置2h；其次，向混合土壤中加入磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，该混合物总量与石灰性土壤的质量比为1:0.5，其中，所加混合物种各个组分的含量分别为：25份磷酸脲、15份甲壳素、15份生化黄腐酸及10份海藻酸，搅拌混合静置3h；最后，加入预先培育48h的芽孢杆菌米糠溶液，其中芽孢杆菌为1mL固定浓度的种子液，米糠溶液的浓度为20 g/L，混合均匀后静置。静置5天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

对比实例1

室温下，首先，按质量比为1:0.5的重金属污染酸性土壤（标记1#,PH 4.0）与石灰性土壤混合搅拌静置2h；其次，向混合土壤中加入磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，该混合物总量与石灰性土壤的质量比为1:0.5，其中，所加混合物种各个组分的含量分别为：25份磷酸脲、15份甲壳素、15份生化黄腐酸及10份海藻酸，搅拌混合静置3h。静置5天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

对比实例2

室温下，首先，按质量比为1:0.25的重金属污染酸性土壤（标记1#,PH 4.0）与混合土壤中加入磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，其中所加混合物种各个组分的含量分别为：25份磷酸脲、15份甲壳素、15份生化黄腐酸及10份海藻酸，搅拌混合静置3h；其次，加入预先培育48h的芽孢杆菌米糠溶液，其中芽孢杆菌为1mL固定浓度的种子液，米糠溶液的浓度为20 g/L，混合均匀后静置；静置5天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

对比实例3

室温下，首先，按质量比为1:0.5的重金属污染酸性土壤（标记1#,PH 4.0）与石灰性土壤混合搅拌静置2h；其次，加入预先培育48h的芽孢杆菌米糠溶液，其中芽孢杆菌为1mL固定浓度的种子液，米糠溶液的浓度为20 g/L，混合均匀后静置。静置5天后，对重金属污染的土壤进行处理，通过原子吸收分光光度计对污染土壤的浸出的重金属进行浓度测试。

表一三种污染土壤的重金属初始含量

项目	镉（Cd）	铬（Cr）	铅（Pb）
				土壤（标记1#）	9.8 mg/kg	342.4 mg/kg	420.6 mg/kg
土壤（标记2#）	15.5 mg/kg	467.3 mg/kg	572.3 mg/kg
				土壤（标记3#）	23.9 mg/kg	530.8 mg/kg	654.8 mg/kg

表二实例1-5中修复处理后重金属最终的含量

项目	土壤编号	镉（Cd）	铬（Cr）	铅（Pb）
					实例1	土壤（标记1#）	0.3 mg/kg	16.7 mg/kg	13.2 mg/kg
实例2	土壤（标记1#）	0.2 mg/kg	8.4 mg/kg	6.9 mg/kg
					实例3	土壤（标记1#）	0.1 mg/kg	10.8 mg/kg	9.3 mg/kg
实例4	土壤（标记2#）	0.4 mg/kg	13.1 mg/kg	11.5 mg/kg
					实例5	土壤（标记3#）	0.6 mg/kg	19.8 mg/kg	14.7 mg/kg

表三对比实例1-3中的修复处理后重金属最终的含量

项目	镉（Cd）	铬（Cr）	铅（Pb）
				对比实例1	6.5 mg/kg	176.7 mg/kg	144.9 mg/kg
对比实例2	4.8 mg/kg	132.5 mg/kg	121.6 mg/kg
				对比实例3	5.7 mg/kg	184.3 mg/kg	207.8 mg/kg

由表一和表二结果可知，所使用的重金属污染酸性土壤修复方法对重金属镉、铬及铅均有效，对重金属含量镉（≤23.9 mg/kg）、铬（≤530.8 mg/kg）及铅（≤654.8 mg/kg）的土壤可得到良好的修复效果。由表三的对比实例可知，本发明所使用的方法中的：步骤（1）中的石灰质土壤，步骤（2）中的磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合物，以及步骤（3）中的芽孢杆菌米糠溶液，三者均缺一不可，三者之间存在协同效应，共同协作完成对酸性土壤重金属的修复。

Claims

1.一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于所述的方法步骤包括如下：

（1）将重金属污染酸性土壤与石灰性土壤搅拌混合，静置2h；

（2）将磷酸脲、甲壳素、生化黄腐酸及海藻酸混合后加入混合土壤中，搅拌均匀；

（3）静置3h后，加入芽孢杆菌-米糠溶液静置。

2.根据权利要求1所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，步骤（1）中所述的重金属污染酸性土壤与石灰性土壤的质量比为 1:0.1~1:0.95。

3.根据权利要求1所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，步骤（2）中所述的磷酸脲为25-35重量份、甲壳素为18-25重量份、生化黄腐酸为10-20重量份，海藻酸为5-15重量份。

4.根据权利要求1所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，步骤（1）中石灰性土壤与步骤（2）中所有添加物总量的质量比为1:0.05~1:1.4。

5.根据权利要求1所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，步骤（3）中芽孢杆菌预先在米糠溶液中培养。

6.根据权利要求5所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，芽孢杆菌为1 mL固定浓度的种子液。

7.根据权利要求5所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，米糠溶液初始浓度为2-35 g/L。

8.根据权利要求5所述的芽一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，培养时间为24h~72h。

9.根据权利要求1所述的一种重金属污染酸性土壤的修复方法，其特征在于，步骤（3）中加入芽孢杆菌-米糠溶液后静置时间为2-7天。