本发明专利技术公开了一种微生物与高羊茅联合修复垃圾堆肥重金属渗漏体系的方法，它是,它是在直径为7.5cm，长25cm的PVC管中装入500g风干的园土，装入水平隔层60g，再装入280g堆肥；在管中播种0.6g高羊茅种子,播种30d后，将不同浓度的微生物菌剂和10-20mmol/kg堆肥的NTA钠盐水溶液施于堆肥表面，10d后刈割草，测定重金属Cd，Cr，Cu，Pb和Zn的含量变化。本发明专利技术的实验结果表明：水平隔层铺与土壤至上、堆肥之下，可以减少垃圾堆肥中的有害物质和重金属向土壤中迁移，使草坪植物在化学螯合剂诱导下或者微生物协同下，增加其吸收堆肥中的重金属的时间和重金属在其体内的富集，并减少重金属向深层土壤的迁移。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于垃圾堆肥在城市草坪建植
中的应用，涉及采用。
技术介绍
近年来，由生活垃圾引发的环境污染问题已成为社会广泛关注的焦点之一。随着我国人民生活水平的日趋提高，城市生活垃圾产生量也随之增加。将生活垃圾堆肥用作草 坪基质，不但可以避开食物链，同时又解决了垃圾的出路问题。垃圾堆肥具有良好的理化性质、丰富的养分，是替代土壤作为草坪基质的较理想材料。在我国人口众多，土地资源相对贫乏，以垃圾堆肥用作草坪基质更具有现实意义。一些草坪植物能够在重金属污染较重的基质中生长，且生长速度快、再生能力强，在化学方法和生物方法协同修复垃圾堆肥重金属中具有较大的应用价值。因此垃圾堆肥作为草坪基质的同时，其重金属又能得到草坪植物的修复，这样既增加了垃圾堆肥的应用潜力又提高了其使用的安全性。目前，我国已初步展开了将生活垃圾堆肥用于园林绿地基质或肥料的科研工作，垃圾堆肥通常以肥料的形式加入土壤，可以改善土壤性质，提高草坪草生物量、叶绿素含量等。但垃圾堆肥中含有高浓度的重金属，在其改善土壤、土壤植物和微生物的同时，也对它们产生危害。所以，提出若想将垃圾堆肥应用于实际必须去除其中的重金属的想法。垃圾堆肥施用过程中，如何防止或者减少重金属进入土壤和地下水产生，已成为要解决的一大问题。研究发现，添加EDTA可以显著提高重金属在供试草坪植物中的富集量。利用EDTA协同植物修复的同时，由于EDTA以及EDTA与重金属螯合形成的复合物具有很强的溶解性和生物毒性，且在土壤中很难被光、化学物质以及生物降解，所以很可能会引起污染深层土壤及地下水污染等环境问题。但是NTA (Nitrilotriacetic acid),在过去50年一直被应用于除垢剂，在分析化学中用作配位滴定剂和掩蔽剂，在催化动力学分析中常作为活化剂。然而关于，未见文献报道。微生物修复技术弥补了植物修复法、化学浸提法、化学浸提协同植物修复等方法成本高、施用有局限性等缺点。实验证明弗兰克菌属对一定浓度的Cu、Co、Ni、Cd和Hg敏感性不强。Zhou等(2007)表明菌根能消减由玉米根系吸附的Cu向地上部运输。在微生物培养基中加入了不同浓度的Cu、Hg、Pb、Cd和Cr 5种重金属,对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌进行胁迫培养，结果发现Hg、Cd毒性较强，2种细菌的增殖在高浓度时受到抑制，枯草芽孢杆菌更为敏感，当重金属浓度>50 mg/L后，5种重金属对两种细菌的毒性顺序为Hg>Cd>Cu>Cr ^ Pb。微生物修复的一个重要特性是能耐受高浓度的重金属离子，常见的如Cu、Zn、Ni等。针对这一特点，目前有研究者开始尝试采用复合菌群来联合进行修复。复合微生物由两种或两种以上微生物按合适比例共同培养组成，能够充分发挥群体的联合作用优势，实验表明接种复合微生物的垃圾堆肥其堆肥化效率显著提高，并且可以提高种子的萌发率。
技术实现思路
本专利技术通过对草坪堆肥基质渗漏体系中重金属富集、淋溶等的研究，系统地探讨在微生物、NTA强化植物修复的同时重金属淋溶迁移的潜在风险，并提出相应的防治方法。为实现上述目的本专利技术公开了如下的
技术实现思路
一种，其特征在于按如下的步骤进行 (1)实验材料准备 试验选用多年生高羊茅arundinacea L.)为实验材料；生活垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂；供试土壤取0-20 cm深的表层土；堆肥和园土经风干后分别过2 _筛备用；隔层材料为由下至上分别由20g沸石、20g蛭石和20g锯末组成；枯草芽孢杆菌、放线菌分离自天津小淀垃圾堆肥处理厂的生活垃圾堆肥；淋溶液用(NH4)2SO4,Na2SO4,K2SO4,MgSO4' Ca(NO3)2、Mg(NO3)2、H2SO4 配制出 SO42' NO3' Cl' NH+、Mg2+、Ca2+、K+、Na+ 浓度分别为14. 96,6. 54、I. 68,3. 71,0. 82、I. 38,0. 64 和 0. 78 mg/L，并用 HCl 调配 pH 为 5. 5-6 的淋溶液备用； (2)实验方法 1)草坪基质堆肥利用与隔层设置 选用PVC管直径为7. 5cm, 25cm的长管，管底部固定有直径为0. 2 mm的尼龙网以支撑管内的土和堆肥，将管吊起，管的下方配有锥形瓶接渗滤液； 2)在PVC管中装入500g风干的园土，铺平，再装入水平隔层由下至上分别由20g沸石、20g蛭石和20g锯末组成，再装入280g堆肥，铺平于隔层之上； 3)微生物菌剂与草坪基质隔层体系的建立 将0.6 g高羊茅播于PVC管中，播种IOd后， I中加入I. 4 mL蒸馏水； II中加入0.7 mL牛肉膏蛋白胨培养基和0.7 mL高氏一号培养基； III中加入I. 4 mL枯草芽孢杆菌； IV中加入I. 4 mL放线菌； V中加入0. 7 mL液体枯草芽孢杆菌和0. 7 mL液体放线菌的复合剂； 接菌后，草坪植物再生长30d，刈割，将刈割下的草坪植物地上部置于80°C的烘箱中烘干至衡重，记地上生物量； 4)刘割第二天用150mL人工淋溶液,相当于34. 0 mm的降水量,进行第一次淋洗，之后每7 d淋洗一次，每次150mL，共4次淋入600 mL，4次分别称重，并收集于同一个锥形瓶中，混合均匀待测；其中高羊茅种植期间均用自来水浇灌，保持其整体田间持水量为60-65%。种植期间室内的温度和相对湿度分别为14-25°C和30_55%，光照强度为350-800// mo I m 2 s 1 ； 5)利用TAS-990原子吸收分光光度计测定消化液中重金属Cd、Cr、Cu、Pb和Ni的含量变化。本专利技术所述的沸石为天然沸石，筛取粒径小于4_的；蛭石取自日本弘洋园公司，取粒径小于4mm的；锯末取自加工厂废弃下脚料，以上材料均80°C烘干至恒重，备用。本专利技术所述的枯草芽孢杆菌、放线菌均有市售。也可以采用天津小淀垃圾堆肥处理厂的生活垃圾堆肥进行分离。其分离的方法为将分离出的菌种纯化培养2代，取活化菌种，接入装有50 mL液体培养基的250 mL三角瓶中，180 r/min适温培养，用接种针挑取活化的枯草芽孢杆菌菌种，接入装有50 mL液态的牛肉膏蛋白胨培养基的250 mL三角瓶中，180 r/min适温培养12 h，获得本实验用枯草芽孢杆菌；用接种针挑取活化的放线菌菌种，接入装有50 mL液态的高氏一号培养基的250 mL三角瓶中，180 r/min适温培养96h，获得本实验用放线菌。本专利技术进一步公开了所述方法在增加重金属在植物体内的富集阻碍Cd，Cr, Cu和Ni的垂直迁移方面的应用；其方法是采用O. 7 mL液体枯草芽孢杆菌和O. 7 mL液体放线菌的复合剂以及水平隔层由下至上分别由20g沸石、20g蛭石和20g锯末组成隔层。本专利技术的实验结果表明水平隔层铺与土壤至上、堆肥之下，可以减少垃圾堆肥中的有害物质和重金属向土壤中迁移，使草坪植物在化学螯合剂诱导下或者微生物协同下，增加其吸收堆肥中的重金属的时间和重金属在其体内的富集，并减少重金属向深层土壤的迁移。本专利技术采用的枯草芽孢杆菌(拉丁学名Bacillus subtil is )(保藏号CGMCC NO2548)，中北生物科技有限公司，对外可以提供。中国专利号为Z本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵树兰，多立安，贾丽娜，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：
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