CN110842016A - 一种重金属污染农田的快速修复方法 - Google Patents

一种重金属污染农田的快速修复方法 Download PDF

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张永利
陈忻
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Abstract

本发明公开了一种重金属污染农田的快速修复方法，首先将制乙醇秸秆废渣以亚临界水进行处理，以提高其孔隙率和比表面积；然后对其进行超声波粉碎，浓缩得到超细粉滤液，然后将混合菌剂加入到超细粉滤液中，即可得到土壤修复液，然后将土壤修复液稀释后用无人机喷洒的方式喷洒，然后进行翻耕，种植过渡植物，保证土地在修复期间不空置，即可。本发明采用的土壤修复剂的主要成分为乙醇秸秆废渣和混合菌剂，其中乙醇秸秆废渣主要起到载体和吸附剂的作用，而加入耐重金属根瘤菌HZ76能产吲哚乙酸，有助于促进植物生长，从而提升对重金属的吸附效果。

Description

一种重金属污染农田的快速修复方法
技术领域
本发明涉及农田修复技术领域，尤其涉及一种重金属污染农田的快速修复方法。
背景技术
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。
传统的重金属污染农田的修复方法，不但修复效果差，而且修复需要的时间特别长，故有必要研究一种重金属污染农田的快速修复方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种重金属污染农田的快速修复方法。
本发明的技术方案如下：
一种重金属污染农田的快速修复方法，包括以下步骤：
A、将制乙醇秸秆废渣以亚临界水进行处理，以提高其孔隙率和比表面积；
B、将制乙醇秸秆废渣进行超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1200-1500W，料液比为1：(8-15)的条件下进一步超声波粉碎30-40min后，过800目筛，浓缩至固含量为10-15％，得滤液；
C、将假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂加入到滤液中，即可得到土壤修复剂；
D、将土壤修复剂稀释并搅拌均匀后配制成喷洒液；
E、采用无人机编程方式，设定无人机程序，对目标土壤进行喷洒；
F、喷洒48-60小时后，在无雨水条件下，对土壤进行翻耕，翻耕深度为20-30cm；
G、种植过渡植物，保证土地在修复期间不空置，即可。
优选的，所述的步骤B中，所述的制乙醇秸秆废渣超声波粉碎后，过800目筛的滤渣与步骤A中的制乙醇秸秆废渣混合后再次超声波粉碎。
优选的，所述的步骤C中，所述的耐重金属根瘤菌为中国发明专利CN104498410A公开的中慢生根瘤菌HZ76，保藏编号为：CCTCC NO：M 2014667。
优选的，所述的步骤C中，所述的假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂中假单胞菌属菌剂的浓度为(1-9)x108CFU/mL、氧化节杆菌菌剂的浓度为(1-9)x108CFU/mL、耐重金属根瘤菌菌剂的浓度为(1-9)x106CFU/mL。
优选的，所述的步骤D中，将土壤修复剂和水以1：(50-80)稀释。
优选的，所述的步骤G中，所述的过渡植物为耐重金属的非食用植物。
优选的，所述的土壤修复剂稀释后的喷洒量为10-15L/亩。
本发明的有益之处在于：本发明的重金属污染农田的快速修复方法，首先将制乙醇秸秆废渣以亚临界水进行处理，以提高其孔隙率和比表面积；然后对其进行超声波粉碎，浓缩得到超细粉滤液，然后将混合菌剂加入到超细粉滤液中，即可得到土壤修复液，然后将土壤修复液稀释后用无人机喷洒的方式喷洒，然后进行翻耕，种植过渡植物，保证土地在修复期间不空置，即可。本发明采用的土壤修复剂的主要成分为乙醇秸秆废渣和混合菌剂，其中乙醇秸秆废渣主要起到载体和吸附剂的作用，而加入耐重金属根瘤菌HZ76能产吲哚乙酸，有助于促进植物生长，从而提升对重金属的吸附效果。
具体实施方式
实施例1
一种重金属污染农田的快速修复方法，包括以下步骤：
A、将制乙醇秸秆废渣以亚临界水进行处理，以提高其孔隙率和比表面积；
B、将制乙醇秸秆废渣进行超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1280W，料液比为1：12的条件下进一步超声波粉碎35min后，过800目筛，浓缩至固含量为10.8％，得滤液；
C、将假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂加入到滤液中，即可得到土壤修复剂；
D、将土壤修复剂稀释并搅拌均匀后配制成喷洒液；
E、采用无人机编程方式，设定无人机程序，对目标土壤进行喷洒；
F、喷洒48-60小时后，在无雨水条件下，对土壤进行翻耕，翻耕深度为20-30cm；
G、种植过渡植物，保证土地在修复期间不空置，即可。
所述的步骤B中，所述的制乙醇秸秆废渣超声波粉碎后，过800目筛的滤渣与步骤A中的制乙醇秸秆废渣混合后再次超声波粉碎。
所述的步骤C中，所述的耐重金属根瘤菌为中国发明专利CN104498410A公开的中慢生根瘤菌HZ76，保藏编号为：CCTCC NO：M 2014667。
所述的步骤C中，所述的假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂中假单胞菌属菌剂的浓度为5x108CFU/mL、氧化节杆菌菌剂的浓度为3x108CFU/mL、耐重金属根瘤菌菌剂的浓度为8x106CFU/mL。
所述的步骤D中，将土壤修复剂和水以1：65稀释。
实施例2
一种重金属污染农田的快速修复方法，包括以下步骤：
A、将制乙醇秸秆废渣以亚临界水进行处理，以提高其孔隙率和比表面积；
B、将制乙醇秸秆废渣进行超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1500W，料液比为1：8的条件下进一步超声波粉碎40min后，过800目筛，浓缩至固含量为10％，得滤液；
C、将假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂加入到滤液中，即可得到土壤修复剂；
D、将土壤修复剂稀释并搅拌均匀后配制成喷洒液；
E、采用无人机编程方式，设定无人机程序，对目标土壤进行喷洒；
F、喷洒48-60小时后，在无雨水条件下，对土壤进行翻耕，翻耕深度为20-30cm；
G、种植过渡植物，保证土地在修复期间不空置，即可。
所述的步骤B中，所述的制乙醇秸秆废渣超声波粉碎后，过800目筛的滤渣与步骤A中的制乙醇秸秆废渣混合后再次超声波粉碎。
所述的步骤C中，所述的耐重金属根瘤菌为中国发明专利CN104498410A公开的中慢生根瘤菌HZ76，保藏编号为：CCTCC NO：M 2014667。
所述的步骤C中，所述的假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂中假单胞菌属菌剂的浓度为9x108CFU/mL、氧化节杆菌菌剂的浓度为1x108CFU/mL、耐重金属根瘤菌菌剂的浓度为9x106CFU/mL。
所述的步骤D中，将土壤修复剂和水以1：80稀释。
实施例3
一种重金属污染农田的快速修复方法，包括以下步骤：
A、将制乙醇秸秆废渣以亚临界水进行处理，以提高其孔隙率和比表面积；
B、将制乙醇秸秆废渣进行超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1200W，料液比为1：15的条件下进一步超声波粉碎30min后，过800目筛，浓缩至固含量为15％，得滤液；
C、将假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂加入到滤液中，即可得到土壤修复剂；
D、将土壤修复剂稀释并搅拌均匀后配制成喷洒液；
E、采用无人机编程方式，设定无人机程序，对目标土壤进行喷洒；
F、喷洒48-60小时后，在无雨水条件下，对土壤进行翻耕，翻耕深度为20-30cm；
G、种植过渡植物，保证土地在修复期间不空置，即可。
所述的步骤B中，所述的制乙醇秸秆废渣超声波粉碎后，过800目筛的滤渣与步骤A中的制乙醇秸秆废渣混合后再次超声波粉碎。
所述的步骤C中，所述的耐重金属根瘤菌为中国发明专利CN104498410A公开的中慢生根瘤菌HZ76，保藏编号为：CCTCC NO：M 2014667。
所述的步骤C中，所述的假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂中假单胞菌属菌剂的浓度为1x108CFU/mL、氧化节杆菌菌剂的浓度为9x108CFU/mL、耐重金属根瘤菌菌剂的浓度为1x106CFU/mL。
所述的步骤D中，将土壤修复剂和水以1：50稀释。
对比例1
将耐重金属根瘤菌菌剂去除，其余配比和制备方法不变。
对比例2
将制乙醇秸秆废渣去除，其余配比和制备方法不变。
采用实施例1-3和对比例1-2的快速修复方法，对重金属污染农田进行修复，修复前土壤中Cr、Pb、Cd、Hg、Cu元素的含量分别为38.5mg/kg、83.2mg/kg、32.1mg/kg、18.2mg/kg和176.4mg/kg，种植的植物为冬青，所述的土壤修复剂稀释后的喷洒量为12L/亩，各喷洒5亩，检测修复6个月后土壤中的重金属含量(每亩取一个检测点，取5亩的平均值)，具体数据见表1。
表1：采用实施例1-3和对比例1-2的快速修复方法，修复效果对比数据；
Cr(mg/kg) Pb(mg/kg) Cd(mg/kg) Hg(mg/kg) Cu(mg/kg)
实施例1 3.8 7.9 2.4 1.2 9.3
实施例2 4.1 8.5 2.7 1.3 9.7
实施例3 3.2 7.1 2.2 1.0 7.9
对比例1 6.8 24.9 4.9 3.8 28.6
对比例2 11.8 31.2 10.8 8.7 44.5
由以上测试数据可以知道，本发明的快速修复方法修复的重金属污染农田具有非常好的修复效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种重金属污染农田的快速修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将制乙醇秸秆废渣以亚临界水进行处理，以提高其孔隙率和比表面积；
B、将制乙醇秸秆废渣进行超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1200-1500W，料液比为1：(8-15)的条件下进一步超声波粉碎30-40min后，过800目筛，浓缩至固含量为10-15％，得滤液；
C、将假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂加入到滤液中，即可得到土壤修复剂；
D、将土壤修复剂稀释并搅拌均匀后配制成喷洒液；
E、采用无人机编程方式，设定无人机程序，对目标土壤进行喷洒；
F、喷洒48-60小时后，在无雨水条件下，对土壤进行翻耕，翻耕深度为20-30cm；
G、种植过渡植物，保证土地在修复期间不空置，即可。
2.如权利要求1所述的重金属污染农田的快速修复方法，其特征在于，所述的步骤B中，所述的制乙醇秸秆废渣超声波粉碎后，过800目筛的滤渣与步骤A中的制乙醇秸秆废渣混合后再次超声波粉碎。
3.如权利要求1所述的重金属污染农田的快速修复方法，其特征在于，所述的步骤C中，所述的耐重金属根瘤菌为中国发明专利CN104498410A公开的中慢生根瘤菌HZ76，保藏编号为：CCTCC NO：M 2014667。
4.如权利要求1所述的重金属污染农田的快速修复方法，其特征在于，所述的步骤C中，所述的假单胞菌属菌剂、氧化节杆菌菌剂和耐重金属根瘤菌菌剂中假单胞菌属菌剂的浓度为(1-9)x108 CFU/mL、氧化节杆菌菌剂的浓度为(1-9)x108 CFU/mL、耐重金属根瘤菌菌剂的浓度为(1-9)x106 CFU/mL。
5.如权利要求1所述的重金属污染农田的快速修复方法，其特征在于，所述的步骤D中，将土壤修复剂和水以1：(50-80)稀释。
6.如权利要求1所述的重金属污染农田的快速修复方法，其特征在于，所述的步骤G中，所述的过渡植物为耐重金属的非食用植物。
7.如权利要求1所述的重金属污染农田的快速修复方法，其特征在于，所述的土壤修复剂稀释后的喷洒量为10-15L/亩。
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