[發明專利]一種土壤重金屬元素污染的植物修復裝置和修復方法

有效

• 申請號: 202010955000.2
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN113695384B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 席北斗;崔東宇;王雷;檀文炳;張亞麗;牛永超;張眾磊;李彤彤;徐劍鋒;王楊楊
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;B09C1/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

本發明公開了一種鎘污染土壤的植物修復方法，植物龍葵對重金屬元素污染土壤具有良好的修復效果，配合以使用體相負載零價鐵生物炭材料，以及微生物聯合修復重金屬元素污染土壤，充分利用體相負載零價鐵生物炭材料和所選微生物的協同修復能力，可以實現非常好的修復效果，重金屬元素尤其是鎘元素的去除效果非常好。

技術領域

本發明涉及環保領域，具體涉及土壤重金屬元素污染的修復方法及裝置。

背景技術

土壤是人類生產活動的重要物質基礎，也是人類賴以生存的重要自然資源。但是隨著礦產開采、冶煉等工業活動以及污水灌溉、施用污泥和劣質化肥等農業活動的進行，我國土壤中的重金屬主要包含鉻、汞、鉛、鎳等污染。這些有害物質不斷進入土壤環境中，對正常的生產生活造成污染。因此，治理土壤重金屬元素污染對生態文明以及人類健康的生活具有重要意義。

目前，國內外用來修復土壤重金屬的方法主要有物理法、化學法以及生物法，在實際生產中常用的工程措施主要采取換土、客土和深耕翻土等措施。這些方法往往工程量大、成本高，存在對污土的二次處理問題。

生物修復是利用植物和微生物進行土壤中重金屬的修復。植物修復技術具有綠色、節能的特點，可原位處理，但是用于重金屬污染土壤修復的富集植物一般生長緩慢、生物量低，限制了其在實際中的應用。微生物修復是加入土著或外源微生物，發生絡合、鰲合、沉淀等作用，富集、鈍化重金屬、降低重金屬遷移的能力來修復重金屬污染土壤。但當重金屬濃度過高時，就很難完成土壤修復。

因此，需要一種能夠有效修復重金屬污染土壤的方法，能夠完成較高濃度的重金屬的土壤修復。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現：植物龍葵對重金屬元素污染土壤具有良好的修復效果，配合以使用體相負載零價鐵生物炭材料，以及微生物聯合修復重金屬元素污染土壤，充分利用體相負載零價鐵生物炭材料和所選微生物的協同修復能力，可以實現非常好的修復效果，重金屬元素尤其是鎘元素的去除效果非常好，從而完成本發明。

本發明的目的在于提供了一種土壤重金屬元素污染的植物修復方法，所述方法采用植物龍葵聯合體相負載零價鐵生物炭材料對重金屬污染土壤進行修復。

本發明還提供所述如上所述的土壤重金屬元素污染的植物修復方法，其中，所述方法還聯合使用微生物菌劑對重金屬污染土壤進行修復。

本發明還提供所述如上所述的土壤重金屬元素污染的植物修復方法，其中，所述體相負載零價鐵生物炭材料通過鐵富集作物植物生物質無氧熱解后得到。

本發明還提供所述如上所述的土壤重金屬元素污染的植物修復方法，其中，所述微生物菌劑包括蠟狀芽孢桿菌和希瓦氏菌。

本發明還提供所述如上所述的土壤重金屬元素污染的植物修復方法，其中，所述微生物菌劑還包括真菌，所述真菌為叢枝菌根真菌。

本發明還提供所述如上所述的土壤重金屬元素污染的植物修復方法，其中，所述方法包括以下步驟：

步驟1、將體相負載零價鐵生物炭材料加入到重金屬元素污染土壤中，得到一次修復土壤；

步驟2、將龍葵幼苗種植用于一次修復土壤中，然后接種微生物菌劑，一段時間后，收獲龍葵，完成對重金屬污染土壤的修復。

本發明還提供所述如上所述的土壤重金屬元素污染的植物修復方法，其中，步驟1中，所述體相負載零價鐵生物炭材料的添加量為3g/kg土壤以下，優選0.5-1.5g/kg土壤。

本發明還提供所述如上所述的土壤重金屬元素污染的植物修復方法，其特征在于，步驟2中，所述微生物菌劑包括蠟狀芽孢桿菌和希瓦氏菌，其中，蠟狀芽孢桿菌和希瓦氏菌的濃度不低于1×108CFU/ml，蠟狀芽孢桿菌與希瓦氏菌濕菌重量比為(3-12):1，微生物菌劑以(20-100)ml/kg土壤的量進行接種。