一种利用植物-微生物联合的镉污染土壤修复方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115382901A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202211083118.6C05G3/80(2020.01)(22)申请日2022.09.06C05F17/00(2020.01)C09K17/40(2006.01)(71)申请人生态环境部南京环境科学研究所C09K101/00(2006.01)地址210042江苏省南京市玄武区蒋王庙街8号(72)发明人张亚杜俊洋陆晓松李勖之甘信宏冯艳红李旭伟王国庆(74)专利代理机构北京彦开专利代理事务所(普通合伙)16149专利代理师余柯薇(51)Int.Cl.B09C1/10(2006.01)A01B79/02(2006.01)A01G24/10(2018.01)A01G24/12(2018.01)权利要求书2页说明书9页(54)发明名称一种利用植物-微生物联合的镉污染土壤修复方法(57)摘要本发明公开了一种利用植物‑微生物联合的镉污染土壤修复方法，包括S1、向待修复土壤中施加农家肥，并喷洒柠檬酸溶液，得到改良土壤；S2、筛选耐镉的富集植物并收获耐镉植物种子，然后将耐镉植物种子播种在营养土表面，得到耐镉植物幼苗，最后将耐镉植物幼苗移栽到重金属污染的土壤中，并向耐镉植物幼苗根部注射微生物菌液；S3、待步骤S2中耐镉植物幼苗成熟后进行收割，并进行重金属镉的提取，然后对成熟的耐镉植物进行无害化处理；重复步骤S2和S3直至镉污染土壤检测结果符合国家标准规定的允许值，修复完成；本发明工艺设计合理，利用植物‑微生物的协同作用实现对土壤镉的有效修复，具有广泛的应用前景。CN115382901ACN115382901A权利要求书1/2页1.一种利用植物‑微生物联合的镉污染土壤修复方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、土壤改良向待修复土壤中按照580～960kg/亩的施加量施加农家肥，并进行翻耕整平处理，静置15～30天；然后向土壤中均匀喷洒质量浓度为15～45％wt的柠檬酸溶液，并进行覆膜处理3～5天，得到改良土壤；其中，所述柠檬酸溶液的喷洒量为5～8kg/亩；S2、联合修复S2‑1、筛选耐镉的富集植物并收获耐镉植物种子，将耐镉菌株按照1.2～3.5％的接种量接种到牛肉膏液体培养基中，并于22～25℃、90～150r/min条件下振荡培养3～7天，得到菌株液体，然后将所述耐镉植物种子置于菌株液体中常温培养2～5天；然后将腐殖土、风化沙、硅藻土和豆渣按照体积比5:3:2:1搅拌混合均匀，得到营养土，最后将经过菌株液体培养后的耐镉植物种子均匀播种在所述营养土表面，并间隔3～5天进行一次喷水处理，直至种子发芽，得到耐镉植物幼苗；其中，耐镉植物种子的播种量为0.8～1.5kg/亩；S2‑2、将步骤S2‑1所得耐镉植物幼苗移栽到重金属污染的土壤中，控制移栽株距为2～5cm，然后向耐镉植物幼苗根部注射微生物菌液，待耐镉植物幼苗株高达到8～12cm时，再次向耐镉植物幼苗根部注射微生物菌液；所述微生物菌液由丁香假单胞杆菌、克雷伯氏菌、黄孢原毛平革菌和去离子水按照体积比2:3:1:50复配而成，微生物菌液的注射量为5～12L/亩；S3、后处理S3‑1、待步骤S2‑2中耐镉植物幼苗成熟后进行收割，并进行重金属镉的提取，然后对成熟的耐镉植物进行无害化处理；S3‑2、重复步骤S2‑2和S3‑1，直至镉污染土壤检测结果符合国家标准规定的允许值，修复完成。2.根据权利要求1所述的一种利用植物‑微生物联合的镉污染土壤修复方法，其特征在于，步骤S1进行之前，在待修复土壤中开挖间隔为30～50cm的沟槽，所述沟槽的开挖深度等于土壤污染深度，然后向沟槽内底部均匀铺设改性木粉，最后向所述改性木粉表面进行覆土处理。3.根据权利要求2所述的一种利用植物‑微生物联合的镉污染土壤修复方法，其特征在于，所述改性木粉的制备方法为：将废弃木材粉碎成粒径为0.8～1.5mm的木粉，然后将所述木粉浸泡在体积浓度为6～9％的氢氧化钠溶液中3～5h，取出后在30～50℃条件下烘干处理1～2h；最后将烘干后的木粉浸泡在二苯基甲烷二异氰酸酯水溶液和丙酮溶液按照体积比3:1复配而成的改性液中，并在25～45℃条件下搅拌反应2～4h，即可得到改性木粉；其中，所述二苯基甲烷二异氰酸酯水溶液的质量浓度为20～45％，所述丙酮溶液的质量浓度为10～30％。4.根据权利要求1所述的一种利用植物‑微生物联合的镉污染土壤修复方法，其特征在于，步骤S2‑1中，所述耐镉植物种子收获后，将耐镉植物种子浸泡在体积浓度为15～20％的H2O2中消毒处理3～6h。5.根据权利要求1所述的一种利用植物‑微生物联合的镉污染土壤修复方法，其特征在于，步骤S2‑1中，所述耐镉的富集植物选自香根草、印度芥菜、大白菜、