CN109420675A - 土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法 - Google Patents

土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及环保领域，具体涉及土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法。所述土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和混合菌剂。所述应用为所述的土壤修复组合物在修复土壤中的应用。所述方法包括使用如上所述的土壤修复组合物对土壤进行修复。通过向土壤中引入可降解石油烃的微生物菌剂，并同时引入对土壤土质具有改良作用的组分(如土质调节剂、营养物质和保水剂等)以促进微生物菌剂在土壤中繁殖，促使土壤中的污染物被降解，从而获得较好的土壤修复效果。本发明的土壤修复组合物不会造成土壤二次污染，也不会破坏土壤环境，且成本低，操作简单。

Description

土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法
技术领域
本发明涉及环保领域，具体地，涉及土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法。
背景技术
在石油勘探、开采、运输、提炼等过程中，由于操作不当或者事故泄漏，部分石油洒落到土壤中，造成土壤的石油烃污染。全世界每年通过落地原油及事故泄漏等途径排入到环境中的石油污染物约为8×106t，石油烃污染已成为世界关注的焦点。20世纪80年代，美国出现了严重的石油烃土壤污染问题，其45万块棕色土地中有一半左右存在石油烃污染，同期加拿大石油烃污染的场地高达60％，英国许多地区和工厂也存在严重的油类污染，德国、荷兰、英国等国家已制定了相关的修复工程计划，强化石油烃污染土壤的修复与治理。
我国自1978年跻身于世界十大产油国以来，越来越多的油气藏和油气田被勘探与开发，石油企业增多，每年约开采70万吨原油，其中约十分之一进入了土壤环境，致使我国每年新增的受污染土壤达到了10万吨左右。土壤石油烃污染的形势严峻，阻碍了我国可持续发展的进程。
石油烃污染物进入土壤后，会改变土壤结构和有机质的组成，石油烃易与土粒粘连，堵塞土壤孔隙，影响土壤透水性、透气性，限制营养元素从土壤颗粒进到土壤溶液，使土壤肥力下降；并且石油烃中含有的大量有机碳会使土壤的碳、氮、磷比例严重失调。另外，石油烃在土壤中的代谢中间产物具有一些特征官能团，能吸收和络合重金属离子，从而影响重金属在土壤/植物***中的迁移转化。同时，某些不能被土壤吸附的烃类组分会渗入地下水，造成地下水的污染，为人类生活用水带来潜在危害。
自然界中土壤对石油烃污染有一定的自净能力，但当进入土壤的石油烃超过环境的自净能力时，就会引起石油烃在土壤中累积和污染。现有的修复石油烃污染土壤的方法主要有物理修复法、化学修复法、生物修复法以及多种修复技术联用等。
微生物是土壤生态***中的重要成员，在土壤以及生物圈的物质循环和能量流动中起关键性作用。自然界中许多微生物能以石油烃为唯一碳源和能源，通过代谢作用降解环境中的石油烃污染物，最终将石油污染物转化为无害的二氧化碳和水。在有氧条件下：
石油烃+微生物+O2+营养物质→CO+H2O+副产物+微生物细胞生物量。
能降解石油烃的微生物分布广泛，但主要存在于受污染地区，因为自然微生物群落结构或种群并不适合石油污染环境，当环境被石油污染后，适者生存，使得能适应石油污染的种群得到发展，其他微生物种群生长受到抑制或被淘汰。微生物修复一般是指利用土壤中的土著微生物或向污染环境补充经驯化的高效降解微生物，在优化的环境条件下，加速分解有机污染物，修复被污染的土壤，其可以分为原位生物修复(将受石油烃污染的土壤在原地进行处理的方法)和异位生物修复(将石油烃污染土壤挖出，在污染场地以外或运送至专门的修复场地进行处理的方法)。
相比物理和化学方法，微生物修复方法具有成本低、处理效果好、无二次污染、应用范围广、不破坏土壤环境等优点，适宜于广泛应用于处理石油烃污染土壤。我国在污染场地土壤修复技术、工程化应用和设备研发等方面起步较晚，目前尚处于低水平徘徊阶段。
石油烃污染土壤修复技术方面，研究工作往往以实验室或中试规模为主，现场石油烃污染修复案例鲜见。石油烃污染土壤修复设备方面，多停留在科研装备开发或实验样机中试阶段，修复设备的产业化应用甚少。因此，筛选出对石油烃污染物具有高效降解作用的菌株，并配合适宜的促进技术，对石油烃污染土壤的生物修复具有十分重要的研究价值。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术使用生物修复的方法对石油烃污染的土壤修复效果差的缺陷，提供一种土壤修复组合物和土壤生物修复方法，按照本发明所述的方法可以获得较好的土壤修复效果，且本发明的组合物和方法特别适用于石油烃污染土壤的修复，尤其适用于石油烃微污染土壤以及挥发性、半挥发性石油烃污染土壤的修复。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种土壤修复组合物，该土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和混合菌剂。
优选的，所述混合菌剂选自寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、迪茨氏菌(Dietzia)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、不动杆菌(Acinetobacter)、酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)中的至少两种。
本发明的另一方面提供如上所述的土壤修复组合物在修复土壤(特别是石油烃污染的土壤)中的应用。
本发明的再一方面提供一种土壤生物修复方法，该方法包括使用本发明的土壤修复组合物对土壤进行修复。
在本发明所述的土壤生物修复方法中，通过向土壤中引入可降解土壤中污染物(如石油烃)的微生物菌剂，并通过引入对土壤土质具有改良作用的组分(如土质调节剂、营养物质和保水剂等)以促进微生物菌剂在土壤中繁殖，促使土壤中的污染物被降解，从而获得较好的土壤修复效果。
此外，采用本发明所述的土壤修复组合物进行土壤修复，不会造成二次污染，也不会破坏土壤环境，而且成本低，操作简单。且本发明的土壤修复组合物特别适用于石油烃污染土壤的修复，尤其适用于挥发性、半挥发性石油烃污染土壤的修复。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
一方面，本发明提供了一种土壤修复组合物，该土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和混合菌剂。
根据本发明，所述土壤为本领域公知含义上的土壤，是矿物质、有机质、活的有机体以及水分和空气等的混合体。优选的，按重量计，矿物质占到固相部分(土壤干重)的90-95％或更多，有机质约占1-10％，可见土壤成分以矿物质为主。土壤有机质就是土壤中以各种形态存在的有机化合物。除此之外还有土壤溶液，它是土壤水分及其所含的溶解物质和悬浮物质的总称。土壤溶液是植物和微生物从土壤中吸收营养物的媒介，也是污染物在土壤中迁移的主要途径。
在本发明所述的土壤修复组合物中，不含有会破坏土壤环境的组分，因此，在修复土壤的同时不会造成二次污染。
根据本发明，所述混合菌剂可以为现有技术中能够用于石油烃降解的菌种，但本发明的发明人在研究的过程中发现，石油烃降解单菌随意组合得到的混合菌未必能够提升石油烃的降解率，有的还会使土壤石油烃的降解效果变差。并进一步发现，寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、迪茨氏菌(Dietzia)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、不动杆菌(Acinetobacter)、酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)均对原油，正构烷烃，支链烷烃和芳烃等成分具有较好的降解活性，且它们的共生和协同效应比较明显。因此，基于不同微生物对石油烃降解的过程或者方式差异，将如上不同的石油烃降解菌单菌混合，可以在土壤中构建一个石油烃降解微生物菌群，菌群之间能够起到明显的共生和协同的作用，从而可以明显提高石油烃的降解效率。
其中，寡养单胞菌(Stenotrophomonas)属于严格的非发酵型好氧革兰氏阴性杆菌，营养要求不高。本发明的发明人经研究发现，寡养单胞菌具有独特的生物化学活性和代谢特性，可降解苯、甲苯、乙苯和苯胺。
其中，海迪茨氏菌(Dietzia)是一种具有降解原油和长链烷烃类能力的菌种，且具有在高盐环境下降解石油烃的能力。此外，本发明的发明人在研究的过程中还发现，该菌在降解石油烃过程中，会产生表面活性物质，有利于微生物对石油烃的直接接触利用。
其中，藤黄微球菌(Micrococcus luteus)，属专性好氧的革兰阳性细菌,生存条件要求宽松。本发明的发明人在研究的过程中发现，该菌对石油组分中的正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的降解效果较好。
其中，不动杆菌(Acinetobacter)为非发酵菌，该菌在有氧条件下通过末端氧化途径降解饱和烃，其生长能力强，繁殖迅速。
其中，酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)是在土壤中分布广泛、种类繁多但又研究稀少的一类细菌。而本发明的发明人在研究的过程中发现，酯香微杆菌属的细菌好氧性强，具有强大的有机物降解能力。
根据本发明，土壤中固体颗粒的粒度级配或粒度组合称为土壤的机械组成，又称土壤质地。根据土壤的机械组成可对土壤进行分类。土壤的质地是影响土壤肥力高低、可耕性好坏以及污染物容量大小的基本因素之一。发明人研究发现，土质调节剂可以调节土壤固体颗粒粒度，使土壤粒度更均匀，含氧量更高，能够打破土壤板结、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性、加强微生物与污染物的接触、增强土壤肥水渗透力。因此，本发明的土质调节剂可以为现有技术中具有如上功能的物质，优选的，所述土质调节剂可以选自锯末、秸秆和沸石粉中的一种或多种。
根据本发明，所述保水剂又称高吸水性聚合物，能吸收相当于自身重量几百倍至数千倍的去离子水和数十倍到百倍以上的含盐水分，吸水膨胀后形成凝胶物质，在干燥条件下又能将水分缓慢释放。发明人研究发现，保水剂使用得当,能显著提高土壤的含水量、体积膨胀率、液相百分率、总孔隙度和毛管孔隙度百分率，改善土壤结构，缓和地温变化，促进微生物活动，提高土壤肥力以刺激和维持微生物生长。因此，本发明的保水剂可以为现有技术中具有如上功能的物质，优选的，所述保水剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酰胺聚合物和淀粉-丙烯酸共聚物中的一种或多种。
在本发明中，所述营养物质可以为含有氮元素和磷元素的土壤营养物质。优选地，所述营养物质为尿素和/或玉米浆。
将以上几种物质(保水剂、土质调节剂、营养物质和混合菌剂)以适宜的组成加入到石油烃污染土壤中，各组分之间有机结合形成一个整体以发挥协同配伍的作用，从而可有效修复石油烃污染的土壤。
根据本发明，在所述土壤修复组合物中各组分的含量可以在较宽的范围内进行变化，优选情况下，在所述土壤修复组合物中，基于100重量份的所述保水剂，所述土质调节剂的含量为100-1500重量份，更优选为300-1250重量份(例如，300重量份、500重量份、700重量份、900重量份、1100重量份、1250重量份，以及这些点值中的任意两个所构成的范围内的任意值。)；所述营养物质的含量为10-500重量份，更优选为10-360重量份(例如，10重量份、20重量份、30重量份、40重量份、50重量份、80重量份、120重量份、150重量份、180重量份、200重量份、250重量份、280重量份、300重量份、330重量份、360重量份，以及这些点值中的任意两个所构成的范围内的任意值。)；所述混合菌剂的含量为107-1012CFU，优选为108-1011CFU，例如(108CFU、109CFU、1010CFU、1011CFU，以及这些点值中的任意两个所构成的范围内的任意值)。
其中，CFU为菌落形成单位，定义为将稀释后的一定量的菌液通过浇注或涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在培养基平板上，待培养后，每一活细胞就形成一个菌落。
第二方面，本发明提供了如上所述的土壤修复组合物在修复土壤中的应用。
根据如上的描述，本发明的土壤修复组合物特别适用于对石油烃污染的土壤进行修复。
其中，石油烃是指在原油中发现的含有碳氢化合物的混合物。石油烃是目前环境中广泛存在的有机污染物之一，包括汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等，是多种烃类(正烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳烃)和少量其它有机物，如硫化物、氮化物、环烷酸类等的混合物。
第三方面，本发明提供了一种土壤的生物修复方法，该方法包括：使用如上所述的土壤修复组合物对土壤进行修复。
本发明的发明人在此需要说明的是，将如上的土壤修复组合物与土壤接触以对土壤进行修复时，所述土壤修复组合物中的各组分可以分别加入到土壤中，也可以配比在一起一同加入到土壤中。如论以何种形式将如上各组分加入到土壤中，均视为是使用的土壤修复组合物对土壤进行修复。
根据本发明，基于100重量份的待修复的土壤，所述保水剂的用量可以为0.01-1重量份，优选为0.1-0.3重量份，具体地，例如可以为0.1、0.15、0.2、0.25、0.3重量份以及这些点值中的任意两个所构成的范围内的任意值。
根据本发明，基于100重量份的待修复的土壤，所述土质调节剂的用量可以为0.1-5重量份，优选0.5-2.5重量份，具体地，例如可以为0.5、0.8、1.1、1.4、1.7、2.0、2.3、2.5重量份以及这些点值中的任意两个所构成的范围内的任意值。
根据本发明，微生物细胞的化学组成和营养类型决定了细胞的营养需求，石油降解菌主要是化能异养菌，对石油烃污染土壤进行微生物处理时，石油烃为***中微生物提供可利用的大量碳底物，但石油烃提供的主要是碳、氢元素，其他元素的缺乏可能使微生物难以降解土壤中的石油烃。发明人研究发现，补加氮磷等营养物质，使土壤中C\N\P之比接近微生物体内元素之比，可有效促进微生物的大量繁殖。由于氨态氮(NH4 +-N)类营养物质在弱碱性条件下即可转化为氨气而扩散到空气中，造成氮类营养物质的流失。而磷类营养物质在土壤中相对较稳定，不易流失。因此本发明主要考虑氮类营养物质的添加量对降解效果的影响。在本发明所述的方法中，优选地，所述营养物质的用量使得土壤中碳氮质量比C：N为(5-15):1，具体地，例如可以为5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1以及这些比例中的任意两个所构成的比值范围中的任意其他比例。其中，C的含量按照土壤中石油烃总质量的90％计算。当所述营养物质为尿素和/或玉米浆时，N的含量按照尿素总质量的46.67％或者玉米浆总重的3.5％计算。
根据本发明，优选地，基于100重量份的待修复的土壤，所述菌剂的用量可以109-1011CFU，具体地，例如可以为1×109、5×109、1×1010、5×1010、1×1011、5×1011CFU以及这些点值中的任意两个所构成的范围内的任意值。
根据本发明，优选地，修复过程中保持土壤水含量为15-25％。
根据本发明，所述土壤优选为石油烃污染土壤，尤其是石油烃微污染土壤以及挥发性、半挥发性石油烃污染土壤。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
1、以下实施例和对比例中所用材料
聚丙烯酸购自常州春江化学有限公司公司，货号为SL-324；
聚丙烯酰胺购自沈阳安瑞祥化工五金有限公司公司，货号为聚丙烯酰胺-03；
淀粉-丙烯酸聚合物购自拓智宏科技有限公司公司；
沸石粉购自灵寿县华伟矿产品加工厂公司；
尿素购自济南鑫宏化工有限公司公司；
玉米浆购自山东弘兴玉米开发有限公司公司；
不动杆菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号CGMCC1.10395T；
迪茨氏菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号CGMCC1.6332T；
藤黄微球菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号CGMCC1.10554；
酯香微杆菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号CGMCC1.10674；
寡养单胞菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号CGMCC1.6393；
正十六烷购自阿拉丁公司，货号为H103406。
土壤均为250℃下灭菌24h的干燥土壤。
2、土壤石油烃污染生物修复效果评价
①将菌剂在目标污染物作为唯一碳源的无机盐培养基中富集；②离心分离，得到富集菌剂；③将菌剂与保水剂、土壤调节剂、营养物质一起投入到土壤中；④在土壤中加入目标污染物；⑤定期检测土壤石油烃含量及土壤细菌总数，计算石油烃的降解效果。
具体操作步骤为：
(1)取1.5mL菌液加入装有150mL无机盐培养基的三角瓶中，再加入目标污染物，150r/min振荡7天，得到富集菌液。
(2)将得到的富集培养液8000r/min离心固液分离，弃去上层培养基溶液，加入无机盐培养基100mL充分振荡后再次8000r/min离心固液分离，弃去上层溶液，留底层固体备用。
(3)将保水剂、土壤调节剂、营养物质和底层固体加入到土壤中，充分搅拌，同时加入去离子水，使土壤含水量维持在某一范围。
(4)向土壤中加入目标污染物，搅拌均匀。
(5)每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数。
(6)每两天补一次水，保持土壤含水量在某一范围，每周翻土3次。
无机盐培养基：NH4Cl为0.67g、Na2CO3为1.06g、MgSO4·7H2O为0.1g、CaCl2为0.1g、K2HPO4·3H2O为1.5g、KH2PO4为0.5g、FeCl3.6H2O为0.1g、去离子水为1L，pH值7.0-7.5。
3、土壤中石油烃含量测定
采用无水硫酸钠干燥新鲜的土壤样品，以四氯化碳为提取液，振荡提取土壤样品中的石油类物质，测定石油类的浓度。石油类的含量由波数分别为2930cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度进行计算。
具体测定步骤为：
(1)将采集好的土壤样品去除砂砾、植物根系等杂物，充分混合均匀。
(2)准确称取10.000g土壤样品，加入10g无水硫酸钠，充分混匀，放置30min，固化后压碎。
(3)将已干燥的土壤样品，全部转移至50ml离心管中，加入25ml四氯化碳，充分混合，置于超声振荡器中，震荡10min。
(4)将震荡后的离心管8000r/min离心固液分离，收集上层四氯化碳。
(5)向离心管剩余的底层土壤固体中再次加入25ml四氯化碳，充分混合，置于超声振荡器中，震荡10min。
(6)将震荡后的离心管8000r/min离心固液分离，收集上层四氯化碳，与之前收集的上层四氯化碳混合，待测。
(7)按照GB 7172的相关规定，测定土壤样品中水分的含量ww。
土壤中石油类的含量ω(mg/kg)，按照以下公式进行计算。
式中：
ω——土壤中石油类的含量，mg/kg；
ρ1——标准曲线上查得的试样石油类浓度，mg/L；
ρ0——标准曲线上查得的空白试样石油类浓度，mg/L；
D——提取液的稀释倍数；
V——提取液定容体积，50ml；
ms——取样量，g；
ww——土壤含水率，％。
本方法的测定范围为50-500mg/kg，如待测土壤石油烃含量超出此范围，应稀释后测定。
对修复前的土样进行上述测定，开始修复后，每周对土样进行上述测定，统计石油烃含量，其中石油烃含量的单位为mg/kg。
4、土壤细菌总数测定
测定方法：平板培养菌落计数法
具体测定步骤为：
称取10g土壤样品，放入盛有90mL无菌去离子水的三角瓶中，置于摇床上以160次/min的速度室温振荡4h，使土样与水充分混合，将土壤中的微生物细胞充分分散，从土壤中分离出来。此为10-1土壤悬液，吸取1mL此土壤悬液于9mL含8.5g/L NaCl的无菌水中，用无菌吸管吹吸3次混匀，制成10-2土壤悬液。以此类推依次制成10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8不同稀释度的土壤悬液。选择适当的稀释度后通过结合平板计数法测定土壤悬液的细菌总数。
土壤中细菌总数x(CFU/g)，按照以下公式进行计算。
式中：
x——土壤细菌总数，CFU/g；
e——土壤悬液的细菌总数，CFU/ml；
V——土壤悬液的体积，ml；
m——取样量，g；
w——土壤含水率，％。
肉膏蛋白胨培养基：NaCl为10g、蛋白胨为10g、牛肉膏为5g、琼脂为18g，去离子水为1L，pH值7.2-7.4。
对修复前的土样进行上述测定，开始按照实施例或实验例的方法进行修复后，每周对土样进行上述测定，统计土样细菌总数(单位为106CFU/g)。
以下实施例和对比例均采用以下试验方法。试验所用土壤为250℃灭菌24h的干燥土壤。将菌液离心分离，取固体部分加入去离子水充分混合，加入到土壤中。
实施例1
称取6g聚丙烯酸溶于200g去离子水中，得到水溶液1；称取0.96g尿素溶于100g去离子水中，得到水溶液2；取寡养单胞菌和酯香微杆菌(1:1)混于300g去离子水中，得到水溶液3；称取45g锯末混于2400g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，寡养单胞菌和酯香微杆菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。然后向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例2
称取3.6g聚丙烯酰胺溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取12.86g玉米浆溶于100g去离子水中，得到水溶液2，取迪茨氏菌和酯香微杆菌(1:2)混于300g去离子水中，得到水溶液3，称取45g秸秆混于2400g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，其中，迪茨氏菌和酯香微杆菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例3
称取8.4g淀粉-丙烯酸聚合物溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取0.96g尿素溶于100g去离子水中，得到水溶液2，取藤黄微球菌和酯香微杆菌(2:1)混于300g去离子水中，得到水溶液3，称取45g沸石粉混于2400g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，藤黄微球菌和酯香微杆菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例4
称取6g聚丙烯酸溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取0.96g尿素溶于100g去离子水中，得到水溶液2，取不动杆菌和酯香微杆菌(1:10)混于300g去离子水中，得到水溶液3，称取18g锯末混于2400g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，不动杆菌和酯香微杆菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例5
称取6g聚丙烯酰胺溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取12.86g玉米浆溶于100g去离子水中，得到水溶液2，取迪茨氏菌和不动杆菌(10:1)混于300g去离子水中，得到水溶液3，称取72g秸秆混于2400g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，迪茨氏菌和不动杆菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例6
称取6g聚丙烯酸溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取1.92g尿素溶于100g去离子水中，得到水溶液2，取寡养单胞菌和不动杆菌(1:10)混于300g去离子水中，得到水溶液3，称取45g沸石粉混于2400g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，寡养单胞菌和不动杆菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例7
称取6g聚丙烯酸溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取0.29g尿素溶于100g去离子水中，得到水溶液2，取藤黄微球菌和不动杆菌(1:1)混于300g去离子水中，得到水溶液3，称取45g锯末混于2400g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，藤黄微球菌和不动杆菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例8
称取6g聚丙烯酸溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取0.96g尿素溶于80g去离子水中，得到水溶液2，取藤黄微球菌、迪茨氏菌和寡养单胞菌(1:1:1)混于200g去离子水中，得到水溶液3，称取45g锯末混于2520g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，藤黄微球菌、迪茨氏菌和寡养单胞菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
实施例9
称取6g聚丙烯酸溶于200g去离子水中，得到水溶液1，称取0.96g尿素溶于200g去离子水中，得到水溶液2，取酯香微杆菌、迪茨氏菌、寡养单胞菌和藤黄微球菌(1:1:1:1)混于320g去离子水中，得到水溶液3，称取45g锯末混于2280g土壤中，将水溶液1、2、3加入土壤中，混合均匀，其中，酯香微杆菌、迪茨氏菌、寡养单胞菌和藤黄微球菌的用量使得土壤中混合菌剂的量见表2。向混合均匀的土壤中加入16g正十六烷，混合均匀。每两天补一次水，保持土壤含水量在15-25重量％，每周翻土3次。每周检测土壤石油烃含量以及土壤细菌总数，结果分别见表1和表2。
对比例1
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，所述菌剂仅选用取寡养单胞菌。
对比例2
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，所述菌剂仅选用取取迪茨氏菌。
对比例3
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，所述菌剂仅选用取酯香微杆菌。
对比例4
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，所述菌剂仅选用取藤黄微球菌。
对比例5
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，所述菌剂仅选用取不动杆菌。
对比例6
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，不添加任何菌剂。
对比例7
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，不添加保水剂。
对比例8
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，不添加营养物质。
对比例9
按照实施例1的方法对石油烃进行降解，不同的是，不添加土质调节剂。
表1
初始 7d 14d 21d 28d 35d 42d 49d
实施例1 5326 4862 4397 3155 1655 1034 776 591
实施例2 5326 4914 4551 3362 2068 1344 1190 1034
实施例3 5326 4811 4189 2793 1344 880 673 439
实施例4 5326 5121 4914 3931 3104 2327 2121 1565
实施例5 5326 4604 3879 2483 1034 673 414 310
实施例6 5326 4758 4086 2690 1241 827 621 388
实施例7 5326 5017 4758 3672 2587 1810 1551 1248
实施例8 5326 4966 4604 3465 2224 1448 1241 1190
实施例9 5326 4707 4034 2587 1190 776 517 362
对比例1 5326 5169 4975 4185 3494 2545 2305 1986
对比例2 5326 5118 5000 4142 3412 2504 2389 1942
对比例3 5326 5123 5023 4106 3453 2542 2354 1999
对比例4 5326 5178 4989 4172 3401 2567 2340 2012
对比例5 5326 5186 5015 4100 3450 2576 2304 2003
对比例6 5326 5225 5065 4707 4397 3982 3465 3305
对比例7 5326 5121 4914 4655 3985 3446 3197 2846
对比例8 5326 5264 5120 4801 4420 4031 3510 3400
对比例9 5326 5289 5189 4867 4490 4054 3569 3457
注：石油烃含量单位为mg/kg土壤。
表2
注：细菌总数单位为106CFU/g土壤。
通过以上表格可以看出，采用本发明的方案进行土壤修复时，微生物可以较快地达到生长曲线的顶峰，并对污染物进行降解。而采用对比例7-9中的方案进行修复时，土壤条件相对较差，微生物的生长决定了污染物的降解情况；相比采用对比例1-5的方案进行修复时，本发明的混合菌剂能够表现出更加优异的共生协同效应，微生物生长迅速，且土壤石油烃降解效果好；此外，采用对比例6中的方案进行修复时，由于没有添加额外的石油烃降解菌，石油烃初始降解速度较慢。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种土壤修复组合物，其特征在于，该土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和混合菌剂。
2.根据权利要求1所述的土壤修复组合物，其中，所述混合菌剂选自寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、迪茨氏菌(Dietzia)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、不动杆菌(Acinetobacter)、酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)中的至少两种。
3.根据权利要求1或2所述的土壤修复组合物，其中，所述保水剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酰胺聚合物和淀粉-丙烯酸共聚物中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的土壤修复组合物，其中，所述土质调节剂选自锯末、秸秆、沸石粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的土壤修复组合物，其中，所述营养物质为含有碳元素、氮元素和磷元素的土壤营养物质；
优选地，所述营养物质为尿素和/或玉米浆。
6.根据权利要求1-5中任意所述的土壤修复组合物，其中，基于100重量份的所述保水剂，所述土质调节剂的含量为100-1500重量份，所述营养物质的含量为10-500重量份，所述混合菌剂的含量为1010-1013CFU。
7.权利要求1-6中任意一项所述的土壤修复组合物在修复土壤中的应用。
8.一种土壤的生物修复方法，其特征在于，该方法包括：使用权利要求1-6中任意一项所述的土壤修复组合物对土壤进行修复。
9.根据权利要求8所述的修复方法，其中，基于100重量份的待修复的土壤，所述土壤修复组合物的用量使得土壤中所述保水剂的含量为0.01-1重量份，所述土质调节剂的含量为0.1-5重量份，所述营养物质的含量以土壤中碳氮质量比计为C：N(5-15):1，所述混合菌剂的含量为108-1012CFU。
10.根据权利要求8或9所述的修复方法，其中，修复过程中保持土壤水含量为15-25重量％；
优选的，所述土壤为石油烃污染土壤。
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