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一种生态修复土壤培制方法技术

技术编号:42709455 阅读:16 留言:0更新日期:2024-09-13 12:01
本发明专利技术涉及污染的土壤的再生技术领域,尤其涉及一种生态修复土壤培制方法。该方法是将活性污泥、玉米秸秆、微生物菌剂发酵液、改性坡缕石、膨润土、碳酸钙混合得到土壤修复剂,将土壤修复剂施加于土壤中,旋耕混匀后,浇透水后经过1~2周在上面种植植物群落。本土壤修复方法利用活性污泥和微生物菌剂增加土壤微生物活性,玉米秸秆提高保水性和通气性,改性坡缕石和膨润土改善土壤结构,碳酸钙补钙从而实现土壤的可持续利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染的土壤的再生,尤其涉及一种生态修复土壤培制方法


技术介绍

1、生态修复土壤培制方法是一种综合性的环境污染治理技术,旨在通过自然和人工手段恢复土壤的健康和生态功能,包括以下几种:渐进式生态修复,去除土壤中的有毒污染物、清除固体废弃物、改良土壤以提高土壤的生产力;采取人工措施,将生态系统修复到某一参照状态;依靠生态系统自身的恢复能力,朝着健康方向发展。土壤生物修复技术,利用植物及其共生微生物提取、转移、吸收、分解、转化或固定土壤中的污染物;通过土壤动物直接或间接改善土壤理化性质,提高土壤肥力;利用土著微生物或人工驯化的微生物通过代谢作用降低有害污染物活性或降解成无害物质。土壤改良,使用石灰、有机肥和生物质炭等改良剂,优化根际微生物群落组装,增强土壤的抗病及抗氧化能力。物理/化学修复技术,将污染物固定在土壤中,防止其迁移;利用化学溶剂将污染物从土壤中溶解并抽提出来;通过化学反应降解污染物;利用电场驱动污染物迁移并进行处理。联合修复技术,结合微生物/动物-植物联合修复技术、化学/物化-生物联合修复技术、物理-化学联合修复技术,针对混合污染场地土壤进行修复。热力学修复技术,利用热传导或热辐射实现对污染土壤的修复。植物修复,通过种植优选的植物及其根际微生物直接或间接吸收、挥发、分离、降解污染物。生物修复,利用微生物,特别是土著菌、外来菌、基因工程菌,对污染物的代谢作用而转化、降解污染物。生态修复与生计改善的双赢模式,在开展土壤修复时,结合绿色产业发展,实现生态修复效益最大化,造福于民。这些方法的选择和应用需要根据具体的土壤条件、污染物类型和预期的修复目标进行综合考虑。

2、cn107384418a提供一种土壤固定生态修复剂及制备方法。该土壤固定生态修复剂是将富含植物纤维组织的农作物废弃物粉碎细化、润湿、发酵、干燥的程序,再加入一定比例的细砂、硫酸铝、硅酸钠、膨胀珍珠岩、活性污泥,再经过筛选得到。该专利技术中的土壤固定生态修复剂一方面增强的土壤团块、颗粒之间的牵扯力和胶结作用,达到了固定修复土壤、防止水土流失运移的技术效果;另一方面又采用的有效的技术手段,避免了土壤固定生态修复剂可能造成土壤硬化、板结的副作用。该土壤固定生态修复剂具有绿色环保、原材料来源广泛、成本低廉、制备过程简单、使用方便、无副作用的特点。

3、cn110238191b公开了一种针对农药有机物污染土壤的布网式生态修复方法,可以实现改善传统微生物生态修复的单一性,以多种微生物菌剂为原料,依靠微生物之间协同互生共同代谢,显著提升微生物制剂修复土壤生态系统和降解农药有机污染物的功效,尤其对农药有机物造成的土壤污染修复十分明显;同时,营养剂和活性腐殖酸具有改良土壤、改善有益微生物生存环境并促进其生长繁殖的功能,从而提高微生物制剂的功效,缩短修复土壤所需的时间,并且辅以特殊的布网装置,可以将微生物制剂有目的性的引导至待修复土壤的各个角落,促进其在土壤内的渗透作用和修复效果,且在农药有机物污染土壤上种植凤眼莲等抗性植物,对农药有机物污染的改善效果更好。

4、微生物降解因其高效性、成本效益和安全性,已成为处理多种有机污染物的有效手段。近年来,利用微生物降解技术来治理土壤中有机、无机残留污染受到了越来越多的关注。然而,微生物降解存在一定的局限性:一种微生物往往只能降解特定类型的污染物,此外,降解速度较慢,单一微生物制剂的修复效果并不理想。目前,微生物制剂的修复方法多采用翻土泼洒的方式,这种方法存在一些不足:首先,它需要大量的人力和物力投入;其次,泼洒后微生物需要时间自行扩散和渗透,这个过程缺乏针对性,且渗透能力有限;而且重金属毒性强,难以被微生物所分解。这些因素都限制了微生物制剂在土壤修复中的效率和效果。


技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷,本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种生态修复土壤培制方法。

2、一般而言,土壤中重金属的赋存形态主要有五种,包括残渣态,有机态,铁/锰态,碳酸盐形态以及离子形态。微生物修复是通过微生物的代谢过程,吸附、沉淀、氧化还原土壤中的重金属,通过改变重金属的赋存状态,使其生物有效性和运移能力下降,但重金属很难被分解,因此紧靠微生物难以分解土壤中的重金属。而坡缕石由于其独特的化学组成与结构,使其具有较大的比表面积、阳离子交换容量,能够稳定地吸附重金属离子,但天然坡缕石中含有大量矿物杂质会影响吸附性,因此需要进行改性处理。

3、本专利技术提供了一种改性坡缕石,首先通过酸处理去除孔道中的杂质,提高比表面积,然后采用三甲氧基(2-吡啶-4-乙基)硅烷对坡缕石进行改性,在其表面接枝了吡啶基团,由于吡啶基团通过其氮原子与重金属离子形成稳定的配位键,以及可能的π-π堆积作用或氢键作用,对重金属离子表现出吸附性,因此改性后的坡缕石对于重金属的去除能力更强。

4、而枯草芽孢杆菌作为一种常见的植物生长促进根际细菌(pgpr),能够通过诱导系统抗性(isr)、生物膜形成和脂肽产生,在赋予植物生物和非生物胁迫耐受性方面发挥关键作用。作为生物修复技术的一部分,枯草芽孢杆菌可以净化金属污染的土壤,并在农业生态系统中充当有效的反硝化剂,同时在以调节浓度施用时改善碳封存过程。

5、拜氏固氮菌能够高效修复酸化土壤,并且作为一种生物制剂,具有无毒、无污染的优势。拜氏固氮菌通过将大气中的氮气转化为植物可利用的氨态氮,有效增加土壤中的氮含量,从而提高土壤肥力并促进植物生长。拜氏固氮菌与植物根系形成的共生关系不仅增强了植物的抗逆性,还吸引了其他有益微生物,增加了土壤的生物多样性。此外,拜氏固氮菌的活动改善了土壤的物理结构,提高了土壤的孔隙度和通气性,有助于有机质的分解和养分循环。

6、地衣芽孢杆菌制剂对环境修复具有积极作用,尤其在工业发酵规模下制备保持菌体活性的微生态制剂时,芽孢数量是其重要的质量指标之一。产朊假丝酵母菌这类酵母菌可以通过其生物转化作用参与有机物的分解和循环,促进土壤养分的增加,有助于土壤结构的改善和植物生长。这些微生物通过其生物化学作用,不仅可以提高土壤的肥力和结构,还能减轻土壤污染,促进植物健康生长,对生态修复土壤起到积极作用。

7、为实现上述目的,本专利技术提供了一种生态修复土壤培制方法,包括如下步骤,以重量份计:

8、将活性污泥20~30份、玉米秸秆20~30份、微生物菌剂发酵液40~60份、改性坡缕石10~25份、膨润土5~10份、碳酸钙4~10份混合得到土壤修复剂,将土壤修复剂施加于土壤中,旋耕混匀后,浇透水后经过1~2周在上面种植植物群落。

9、进一步的,所述微生物菌剂发酵液包括枯草芽孢杆菌、拜氏固氮菌、地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌。

10、进一步的,所述微生物菌剂发酵液中枯草芽孢杆菌、拜氏固氮菌、地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌的质量比为2~5:3~4:1~3:1~3。

11、进一步的,所述微生物菌剂发酵液是将各菌种按比例混合后在28~32℃进行发酵,于培养基培养12~15d所得。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生态修复土壤培制方法,其特征在于,包括如下步骤,以重量份计:

2.如权利要求1所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述微生物菌剂发酵液包括枯草芽孢杆菌、拜氏固氮菌、地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌。

3.如权利要求2所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述微生物菌剂发酵液中枯草芽孢杆菌、拜氏固氮菌、地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌的质量比为2~5:3~4:1~3:1~3。

4.如权利要求2所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述微生物菌剂发酵液是将各菌种按比例混合后在28~32℃进行发酵,于培养基培养12~15d所得。

5.如权利要求1所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述土壤修复剂每亩土壤施加100~200kg。

6.如权利要求1所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述改性坡缕石的制备方法,包括如下步骤:

7.如权利要求6所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述坡缕石与盐酸的固液比为1:2g/mL。

8.如权利要求6所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述加热的温度范围为50~60℃。

9.如权利要求6所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述活化的坡缕石与三甲氧基(2-吡啶-4-乙基)硅烷的质量比为1:0.5~2。

10.如权利要求6所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述高速剪切的转速为13000~15000rpm。

...

【技术特征摘要】

1.一种生态修复土壤培制方法,其特征在于,包括如下步骤,以重量份计:

2.如权利要求1所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述微生物菌剂发酵液包括枯草芽孢杆菌、拜氏固氮菌、地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌。

3.如权利要求2所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述微生物菌剂发酵液中枯草芽孢杆菌、拜氏固氮菌、地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌的质量比为2~5:3~4:1~3:1~3。

4.如权利要求2所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,所述微生物菌剂发酵液是将各菌种按比例混合后在28~32℃进行发酵,于培养基培养12~15d所得。

5.如权利要求1所述的生态修复土壤培制方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭贵明李林富马翎瀚朱丹彭建蓉
申请(专利权)人:四川亿欣新材料有限公司
类型:发明
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