污染土壤修复剂的制作方法

文档序号:17813633发布日期:2019-06-05 21:19阅读:320来源:国知局

本发明涉及一种用于重金属污染土壤修复剂。



背景技术:

由于工矿业以及生产活等人类动的影响,大量重金属通过矿山开采冶炼、企业排污、农药化肥和生活垃圾等形式进入水体环境,并通过食物链的放大作用进而危害人体健康。现有的土壤重金属污染修复方法主要通过使用钝化剂原位修复的方式,虽然可以在一定时间内使土壤中的重金属钝化并不会被农作物吸收,但钝化的重金属仍然存在与土壤中,随着时间推移还存在着重新活化的风险,并且无法重新利用土壤中的重金属元素,造成了资源的浪费。重金属污染包铅、汞、镉、锌等多种,其中镉污染随着开采、冶炼以及含镉电池的广泛使用逐渐严重,如日本六十年代流行的“痛痛病”即为镉污染造成的。现有的土壤中的镉含量限度为0.6gmg/kg(二级土壤,ph6.5~7.5),按照该标准,少量的镉污染即可造成大面积土地镉含量超标,因此如何消除土壤中的镉污染成为污染土壤修复领域研究的重点。

中国专利申请cn102172608a公开了宽叶山蒿(artemisiastolonifera(maxim.)kom)可以用于土壤重金属镉污染的修复,但根据该申请说明中公开内容,其植株中的镉含量始终低于土壤中的镉含量,说明其对镉的富集效应并不明显。但宽叶山蒿作为一种分布广泛、生产迅速、适应各种种植环境的超积累植物,在修复土壤镉污染领域有很大的发展潜力。因此提供一种可以提高宽叶山蒿对镉污染土壤修复效果的染土壤修复剂成为现有技术中亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明在现有技术基础上提供一种作为污染土壤修复剂的组合物,通过优选组方,能够显著提高宽叶山蒿在用于土壤重金属修复时的重金属吸收效率。

为达上述目的,本发明采用了以下技术方案:

提供污染土壤修复剂,进一步的,所述修复剂由以下重量份的组分组成:

褐煤5~10份;木质素炭化物50~80份,黄腐酸0.1~1份,脲酶0.1~0.2份,以及地衣芽孢杆菌0.1~0.3份;

所述的木质素炭化物为木质素在300~400℃条件下热解炭化得到。所述的地衣芽孢杆菌的规格为有效活菌数≥1011cfu/克。

所述污染土壤修复剂,进一步的,所述的修复剂由以下重量份的组分组成:

褐煤5~7份;木质素炭化物60~70份,黄腐酸0.3~0.5份,脲酶0.1~0.2份,以及地衣芽孢杆菌0.1~0.3份;所述的木质素炭化物为木质素在300~400℃条件下热解炭化得到。

所述的任一污染土壤修复剂的制备方法,为将各组分粉碎后混合。

本发明还提供利用所述任一种污染土壤修复剂对镉污染土壤进行修复的方法,具体如下:

将宽叶山蒿幼苗或种子种植于镉污染土壤中,在播种或移栽前,将污染土壤修复剂施加于种子下方或种苗根部,每株施加5~10g。

在宽叶山蒿种植于含镉土壤过程中,我们意外发现在幼苗移栽或播种的初始阶段,每株幼苗根部施加或种子下方施加本发明提供的一种污染土壤修复剂,能够显著提高植株对镉污染土壤中的镉的富集系数,且能够显著提高植株地上部分的生物量和镉浓度。尤其是在优选组合物处方条件下上述效果更加明显,对比实验表明,虽然机理不清楚,但特定热解温度下制备的木质素炭化物,与优选比例的脲酶、黄腐酸、脲酶、地衣芽孢杆菌等组分产生了协同作用。

具体实施方式

木质素炭化物制备

木质素购自山东格瑞兰德化工科技有限公司,该木质素呈碱性,ph=10.5,可溶于水,热解设备采用郑州市恒塑电子科技有限公司生产的hs-1200q实验气氛炉。

热解炭化过程如下

将木质素加入热解设备中,开启加热,设定最高炭化温度t1,并在该温度下维持30min。在热解过程中采用热解设备中保持氮气气氛。

不同热解炭化条件如下表

组合物的配制

地衣芽孢杆菌购自济南源之初生物技术有限公司,有效活菌数≥1011cfu/克。

配制方法为,将原料粉碎后混合均匀即可。

实施例及对比例的配方加下表,单位:重量份

修复效果实验

本试验采用盆栽模拟土壤重金属污染的方法,移栽菊科蒿属植物宽叶山蒿(artemisiastolonifera(maxim.)kom)幼苗(为采集自野外的宽叶山蒿的隔代遗传种苗)。将宽叶山蒿种植于投加梯度浓度重金属镉污染过的盆栽土壤中,每盆6棵,供试土壤为潮土。将土壤经过风干、压碎,分别装入40cm(底长)30cm(底宽)x30cm(高)塑料盆中,每盆6.5kg,土壤的本底镉含量为0.42mg/kg。于网室内栽培,根据土壤水分实际情况不定期浇水确保土壤水分保持在田间持水量的80%左右,85天后待植株成熟后,进行留茬收割植物收割和灰化处理,测定其中的重金属镉含量。投加的重金属形态分别为分析纯cdcl2·2.5h2o为,以固态加入到土壤中,充分混匀,平衡四周后待用。实施例与对比例提供的组合物投加方法为在移植种苗时施于种苗根部土壤中,每株施用5g。

分组、给药与实验结果情况见下表

其中,富集系数bcf计算公式为:

地上部总质量(干重)*地上部镉含量/土壤总镉含量(种植前)

实验结果表明,在高镉(10mg/kg)土壤中,施加了实施例1~8提供的修复剂的实验盆中的植株,在显著提高植株的地上部产量的同时,还提高了地上部的镉含量,进而可以提高其富集系数。且施加实施例2/3/6/7的实验盆,其地上部产量和地上部的镉含量亦高于其他实验盆,说明了优选的组合物配方,具有更好的促进宽叶山蒿镉富集的作用。



技术特征:

技术总结
污染土壤修复剂,由以下重量份的组分组成:褐煤5~10份;木质素炭化物50~80份,黄腐酸0.1~1份,脲酶0.1~0.2份,以及地衣芽孢杆菌0.1~0.3份;所述的木质素炭化物为木质素在300~400℃条件下热解炭化得到。所述的地衣芽孢杆菌的规格为有效活菌数≥1011cfu/克。

技术研发人员:高雪燕;张见;邢军;刘涛;包万军
受保护的技术使用者:天津天丰泽田生物科技有限公司
技术研发日:2019.04.10
技术公布日:2019.06.04
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