專利名稱：一種修復(fù)土壤重金屬污染的生物復(fù)合制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造一種高效新型生物復(fù)合制劑用于農(nóng)田重金屬污染的修復(fù)和治理。
背景技術(shù)：
進(jìn)入土壤中的重金屬不能被微生物降解，可以在土壤中不斷積累，被生物富集并 最終通過食物鏈進(jìn)入人體，危害人類的健康。但是研究結(jié)果表明，土壤中重金屬總量并不能 很好的反映重金屬的向農(nóng)作物富集的趨勢，只有一部分形態(tài)的重金屬具有生物有效性。因 此，可以通過改變重金屬的形態(tài)，降低重金屬的生物有效性，降低其向作物的富集，降低其 對人體健康帶來的風(fēng)險。向土壤中加入某些制劑可以改變重金屬的形態(tài)，降低重金屬的生 物有效性，達(dá)到降低重金屬危害的目的，成為重金屬固定技術(shù)，特別適用于具有中低重金屬 污染程度農(nóng)田的修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)具有環(huán)境友好、高的經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)而倍受歡迎。請簡單闡述微生 物固定重金屬的能力和機(jī)理土壤微生物本身及其代謝產(chǎn)物都能吸附和積累重金屬。微生 物對重金屬的生物積累主要有胞外絡(luò)合作用、胞外沉淀作用以及胞內(nèi)積累三種形式。微生 物通過帶電荷的細(xì)胞表面吸附重金屬離子，或通過攝取必要的營養(yǎng)元素主動吸收重金屬離 子，將重金屬離子富集在細(xì)胞表面或內(nèi)部。因此，微生物制劑可以替代傳統(tǒng)的化學(xué)制劑對土 壤中的重金屬起到固定作用?？莶菅挎邨U菌(Bacillus subtilis)是環(huán)境中較為常見的一 種細(xì)菌，有很多研究表明，枯草芽孢桿菌可以通過表面配合作用形成表面金屬配合物，對重 金屬進(jìn)行固定。很多現(xiàn)場修復(fù)的結(jié)果表明，微生物修復(fù)技術(shù)經(jīng)常表現(xiàn)為效率低下，引入的外來高 效菌不能有效繁殖。這是因?yàn)榇迯?fù)的現(xiàn)場往往不具有微生物繁殖需要營養(yǎng)、水分等條件， 造成其功能不能有效發(fā)揮。因此，在加入微生物制劑的同時，加入其所需的營養(yǎng)物質(zhì)，可以 提高為生物修復(fù)的效率。但是加入純的營養(yǎng)物質(zhì)使生物修復(fù)的成本提高。諾沃肥(NovoGro) 為諾維信(中國)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)酶制劑的發(fā)酵殘?jiān)瞥傻霓r(nóng)業(yè)基質(zhì)肥，含有豐富 的有機(jī)質(zhì)和微生物殘體。NovoGro作為一種有機(jī)肥料，可以提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，改變土 壤性質(zhì)，對農(nóng)作物具有顯著的增產(chǎn)作用；把它用作微生物修復(fù)的復(fù)合配方，可以改善微生物 的生境，增強(qiáng)微生物對土壤重金屬的固定效率。由于諾沃肥具有高堿性，因而添加腐殖酸，以避免諾沃肥的高堿性對植物生長的 影響，使PH值趨于中性，同時腐殖酸本身也為一種肥料，利于植物和微生物的生長；腐植酸 本身具有很多絡(luò)合基團(tuán)，對重金屬也有吸附和配合作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新型高效土壤重金屬固定劑，為生物復(fù)合制劑，成本低廉、環(huán)境風(fēng) 險小、無需停耕、顯著降低農(nóng)作物對重金屬的吸收。其配方如下，將枯草芽孢桿菌菌懸液加入諾沃肥中，并添加腐殖酸，其添加量分別 為
諾沃肥20g/kg ；腐殖酸20g/kg ；枯草芽孢桿菌20mL/kg (10lclCFU/mL)。將該復(fù)合制劑直接施用于農(nóng)田土壤，施用量視農(nóng)田重金屬污染程度而定，推薦施 用量為1_5%。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室小試與盆栽實(shí)驗(yàn)，以及田間試驗(yàn)表明，雖然枯草芽孢桿菌在溶液中可大 量吸附重金屬，但是在土壤中并不能起到降低重金屬有效態(tài)的作用。只有與諾沃肥同時施 用，才能有效繁殖，并降低重金屬的有效態(tài)。添加腐殖酸以調(diào)節(jié)諾沃肥的高堿性，同時也可 為微生物生長提供一定的營養(yǎng)物質(zhì)。復(fù)合制劑對重金屬的固定效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單獨(dú)施用諾沃 肥的固定效果，如圖1所示。將以上復(fù)合制劑用作土壤改良劑，可以增強(qiáng)農(nóng)田重金屬的生物固定作用，減少土 壤中重金屬的移動性和生物可利用性。盆栽試驗(yàn)及農(nóng)田現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果顯示，該復(fù)合改良劑 對土壤重金屬污染有著高效的修復(fù)能力，改良效果最高可達(dá)90%以上，見圖2。


圖1為添加鎘的處理中胡蘿卜地上部和地下部的含鎘量變化2為不同改良劑處理下植物可食部分中Cd分含量變化圖。
權(quán)利要求
1.一種固定土壤重金屬復(fù)合生物制劑，兼具改良土壤和固定農(nóng)田重金屬，降低植物對 重金屬吸收的功能。
2.權(quán)利1中的復(fù)合生物制劑的配方為枯草芽孢桿菌、利用工業(yè)生產(chǎn)廢物諾沃肥、腐殖 酸按照一定比例混合，其特征在于各組分的重量比例為諾沃肥20g/kg 腐殖酸20g/kg枯草芽孢桿菌 20mL/kg(10lclCFU/mL)。
3.農(nóng)田施用量可按照農(nóng)田重金屬污染程度確定，推薦施用量為權(quán)利要求1中所述復(fù)合 改良劑與農(nóng)田土壤的重量百分比為1_5%。
4.權(quán)力要求2中的諾沃肥為諾維信(中國)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)酶制劑的發(fā)酵殘?jiān)?制成的農(nóng)業(yè)基質(zhì)肥，含有豐富的有機(jī)質(zhì)和微生物殘體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固定土壤重金屬生物復(fù)合制劑，作為修復(fù)農(nóng)田重金屬污染的一種固定技術(shù)。將枯草芽孢桿菌菌懸液加入工業(yè)廢物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)肥料-諾沃肥，并添加一定量的腐殖酸，用于降低農(nóng)作物對土壤重金屬的吸收。本生物復(fù)合制劑的特點(diǎn)是環(huán)境友好，兼具固定重金屬和改良農(nóng)田的效果?？莶菅挎邨U菌可以吸附土壤中的重金屬元素，降低土壤中重金屬的移動性和生物可利用性；諾沃肥含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，不僅可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，使作物增產(chǎn)，還可以提供微生物生長所需的多種營養(yǎng)物質(zhì)，改善微生物生境，提高微生物固定重金屬的效率；腐殖酸本身具有吸附固定重金屬的能力，并可以調(diào)節(jié)諾沃肥帶來的堿性，使混合物pH趨于中性。生物復(fù)合制劑對重金屬的固定效果最高可達(dá)90％以上，優(yōu)于單獨(dú)固定劑。
文檔編號B09C1/10GK102049412SQ200910071159
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者姜春曉, 孫紅文, 張彥峰, 張清敏, 王婷 申請人:南開大學(xué)