【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤修复，具体涉及一种酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法。
技术介绍
1、在我国，农药的生产和使用量高，但其回收率与利用率却相对较低，这导致大量农药残留在土壤中，累积量庞大，污染范围广泛，严重威胁了人类的健康及生态系统的平衡。此外，我国土壤砷污染问题也非常严峻。据报道，受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积近2.0×107hm2。土壤中的农药污染和砷污染主要由人为活动引起的，其中不乏农药和砷对土壤的共同污染。在化工企业含砷废物排放和农业大量使用农药的地区，农药和砷共污染的现象尤为突出，这不仅导致农作物产量减少，还可能对人体健康造成危害。
2、目前，针对土壤中农药和砷的污染，已经开发出多种修复方法，包括物理修复法、化学修复法和生物修复法。(1)物理修复法主要有固化法、换土法等，可以同时修复农药和砷污染，但这些方法工程施工量大，成本较高，且可能会破坏土壤的原有结构和肥力，因此仅适用于面积较小、污染浓度较高的土壤。对于面积广且浓度低的污染土壤，这些方法的经济性较差。(2)化学修复法主要是向污染土壤中加入针对砷的钝化剂，增强土壤对砷的吸附和沉淀能力，从而降低砷的生物可利用性，减少其迁移；对于有机农药，化学修复通常采用氧化剂进行氧化降解。虽然化学修复法在一定程度上能够改善土壤污染问题，但可能会影响土壤的理化性质，并且修复效果的持久性较差。(3)生物修复法是一种成本较低、环境友好的方法。针对砷污染，生物修复包括生物分离和基因技术控制植物对砷的吸收，通过植物萃取土壤中的砷并富集在其地上部分，然后通过收割来移除；农药的生物
3、综上所述，面对大面积、中高浓度有机农药和砷污染的酸性土壤，亟需一种经济、高效且稳定的修复方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的不足，并提供一种酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法。
2、本专利技术所采用的具体技术方案如下：
3、本专利技术提供一种酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，具体步骤如下：
4、将经过活性检验和适应性检验的砷氧化假单胞菌(pseudomonasarsenicoxydans)y24-2作为修复菌剂，过氧化钙作为修复剂a，将乙酸钠、尿素、磷酸二氢钾、锰盐和亚铁盐混合后得到修复剂b；其中修复剂a和修复剂b需分开存放，修复前现混现用；
5、将修复剂a、修复剂b和修复菌剂混合后，分散在水中，得到修复剂悬浊液；将修复剂悬浊液立即施加到待修复酸性土壤中，进行农药和砷污染同步修复；
6、过氧化钙水解过程生成过氧化氢和氢氧化钙，过氧化氢与亚铁离子发生芬顿反应，对农药进行化学氧化降解；氢氧化钙提高待修复酸性土壤的ph值，降低土壤重金属迁移性，提高土壤微生物活性；所述过氧化氢进一步分解得到氧气，刺激砷氧化假单胞菌进行砷氧化反应，钝化土壤中毒性三价砷化合物。
7、作为优选，所述砷氧化假单胞菌(pseudomonas arsenicoxydans)y24-2保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为cgmcc no.16655，保藏时间为2018年10月29日。
8、作为优选，所述锰盐采用碳酸锰、硫酸锰或氯化锰；所述亚铁盐采用硫酸亚铁或氯化亚铁。
9、作为优选，所述修复剂悬浊液中包括：0.2～1.5g/l过氧化钙、0.01～0.05g/l砷氧化假单胞菌菌粉、14～18g/l乙酸钠、0.8～2g/l尿素、0.1～0.8g/l碳酸锰、0.1～0.8g/l硫酸亚铁和0.1～0.8g/l磷酸二氢钾。
10、作为优选，所述砷氧化假单胞菌(pseudomonas arsenicoxydans)y24-2的活性检验和适应性检验过程如下：
11、将砷氧化假单胞菌分散至生理盐水中得到初始菌液，砷氧化假单胞菌在初始菌液中的质量浓度为2g/l；将所述初始菌液按照1～2％接种量接种至生长培养基中进行生长活性培养，检测菌液的od600值，取od600值大于1.5的菌液，完成活性检验；
12、将完成活性检验的菌液按照1～2％接种量接种至适应性培养基中进行恒温培养；待适应性培养基中菌液od600值大于1.5，取上清液；采用原子荧光光谱法测定上清液中三价砷和五价砷的含量，若五价砷含量大于总砷含量的80％，则完成适应性检验；
13、所述生长培养基包括：乙酸钠15g/l、尿素1g/l、碳酸锰0.4g/l、硫酸亚铁0.4g/l和磷酸二氢钾0.4g/l；
14、所述适应性培养基包括：乙酸钠15g/l、尿素1g/l、碳酸锰0.4g/l、硫酸亚铁0.4g/l、磷酸二氢钾0.4g/l和20mg/l亚砷酸钠，用稀硫酸将ph调至5.5。
15、作为优选，施加修复剂悬浊液时，采用翻耕机边翻耕、边喷洒修复剂悬浊液的方式。
16、作为优选，对于轻度污染土壤，所述修复剂悬浊液的施加量为35～70l/m3；轻度污染土壤中草甘膦≤20mg/kg，砷≤50mg/kg，ph>5.0。
17、作为优选，对于中度污染土壤，所述修复剂悬浊液的施加量为105～140l/m3；中度污染土壤中20mg/kg<草甘膦≤100mg/kg，50mg/kg<砷≤200mg/kg，4.0<ph≤5.0。
18、作为优选，对于重度污染土壤，修复剂悬浊液的施加量为175～260l/m3；重度污染土壤中草甘膦>100mg/kg，砷>200mg/kg，ph<4.0。
19、作为优选，选择日均温度在15～30℃时进行修复，控制土壤含水率为20～30％，修复周期为5～30天。
20、本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
21、(1)本专利技术利用过氧化钙缓慢水解产生过氧化氢、氧气和氢氧化钙的特性，提高土壤氧化还原电位，刺激砷氧化假单胞菌和土壤微生物进行锰氧化、铁氧化、砷氧化和农药的生物降解。微生物合成的锰氧化物和铁氧化物具有非常高的氧化性和吸附性，能够化学氧化并吸附钝化高毒性的三价砷化合物，对农药也具有降解作用。此外，生成的氢氧化钙可以提高酸性土壤的ph值，降低土壤中重金属的迁移性，恢复土壤微生态。相较于传统修复方法，本专利技术涉及的药剂简单，但修复途径多样化，包括高级氧化、化学氧化、微生物氧化、微生物成矿、吸附沉淀、酸碱中和等系列反应，多途径降解农药、修复砷污染，土壤修复的效率更高、效果更稳定、适应性更广。此外，土壤中过氧化钙水解速率较慢，反应较温和，不仅不会破坏土壤结构，还能恢复土壤微生态。
22、(2)本专利技术可以同步修复土壤农药和砷污染，同时可以调节酸性土壤的ph值。此外，土壤修复剂中的尿素和磷酸二氢钾等成分还能作为氮肥和磷肥，为植物和土壤微生物提供营养元素，促进土壤微生态恢复和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述砷氧化假单胞菌(Pseudomonas arsenicoxydans)Y24-2保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC No.16655，保藏时间为2018年10月29日。
3.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述锰盐采用碳酸锰、硫酸锰或氯化锰；所述亚铁盐采用硫酸亚铁或氯化亚铁。
4.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述修复剂悬浊液中包括：0.2～1.5g/L过氧化钙、0.01～0.05g/L砷氧化假单胞菌菌粉、14～18g/L乙酸钠、0.8～2g/L尿素、0.1～0.8g/L碳酸锰、0.1～0.8g/L硫酸亚铁和0.1～0.8g/L磷酸二氢钾。
5.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述砷氧化假单胞菌(Pseudomonas arsenicoxydans)Y24
6.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，施加修复剂悬浊液时，采用翻耕机边翻耕、边喷洒修复剂悬浊液的方式。
7.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，对于轻度污染土壤，所述修复剂悬浊液的施加量为35～70L/m3；轻度污染土壤中草甘膦≤20mg/kg，砷≤50mg/kg，pH>5.0。
8.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，对于中度污染土壤，所述修复剂悬浊液的施加量为105～140L/m3；中度污染土壤中20mg/kg<草甘膦≤100mg/kg，50mg/kg<砷≤200mg/kg，4.0<pH≤5.0。
9.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，对于重度污染土壤，修复剂悬浊液的施加量为175～260L/m3；重度污染土壤中草甘膦>100mg/kg，砷>200mg/kg，pH<4.0。
10.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，选择日均温度在15～30℃时进行修复，控制土壤含水率为20～30％，修复周期为5～30天。
...【技术特征摘要】
1.一种酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述砷氧化假单胞菌(pseudomonas arsenicoxydans)y24-2保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为cgmcc no.16655，保藏时间为2018年10月29日。
3.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述锰盐采用碳酸锰、硫酸锰或氯化锰；所述亚铁盐采用硫酸亚铁或氯化亚铁。
4.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述修复剂悬浊液中包括：0.2～1.5g/l过氧化钙、0.01～0.05g/l砷氧化假单胞菌菌粉、14～18g/l乙酸钠、0.8～2g/l尿素、0.1～0.8g/l碳酸锰、0.1～0.8g/l硫酸亚铁和0.1～0.8g/l磷酸二氢钾。
5.根据权利要求1所述的酸性土壤农药和砷污染同步修复的方法，其特征在于，所述砷氧化假单胞菌(pseudomonas arsenicoxydans)y24-2的活性检验和适应性检验过程如下：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：何崭飞，王家豪，茹雨龙，张道勇，潘响亮，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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