[0001]
本发明属于土壤修复技术领域，具体是涉及到一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂及其制备方法。
背景技术：
[0002]
土壤为作物提供生活条件，农业生产离不开土壤。土壤是人类食物来源的前提条件。随着生产日益工业化、农药化肥的大量使用、农田灌溉、固体废弃物留在土壤等，导致土壤承受着巨大的环境污染物，这些污染物在土壤中积累，会对土壤造成破坏。土壤本身有一定的净化能力，如果污染物浓度超过土壤的净化能力，就会造成土壤发生变化，土壤污染随之发生。这些众多的土壤污染中，重金属污染日益显著。世界现在面临的粮食短缺、环境污染等都是与土壤污染分不开的。在环境污染上，重金属是指对人类和农畜等有危害作用的元素，所以硒砷等虽然不是重金属，也是重金属的研究领域。有的重金属是植物生长必需的，少量是有益的，如cu、zn，只有达到一定水平时才会影响植物。而有些只要存在则会对植物产生危害，如cd、hg等。重金属在土壤中相对稳定、毒性强、具有积累效应等。微生物很难将重金属降解，最终对人体健康造成威胁。现在全国20％的耕地面积遭受重金属污染，每年因为重金属污染粮食大量减产，因此重金属污染问题亟待解决。
[0003]
当前传统的物理修复、化学修复和生物修复等技术的成本高且易造成二次污染。
技术实现要素：
[0004]
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂及其制备方法。
[0005]
本发明通过以下技术方案得以实现。
[0006]
一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌10-20份、米曲菌10-20份、巨大芽孢杆菌10-20份、地衣芽孢杆菌10-20份、木霉15-25份、荧光假单胞菌15-25份、环状芽孢杆菌15-25 份、麸皮1000-2000份。
[0007]
优选的，一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌15份、米曲菌15份、巨大芽孢杆菌15份、地衣芽孢杆菌15份、木霉20份、荧光假单胞菌20份、环状芽孢杆菌20份、麸皮 1500份。
[0008]
同样本发明也提供了一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂的制备方法，在麸皮内加入60％的水，经灭菌后接入各个组分的微生物进行培养；
[0009]
微生物修复技术及其机理如下所述：
[0010]
1、吸附
[0011]
微生物对重金属的吸附从吸附位置划分，主要分为胞外的络合和沉淀作用、表面吸附以及胞内的积累作用。微生物细胞壁表面存在丰富基团如羟基(-oh)、羧基(-cooh)和羰基(-c＝o-)等，这些电负性的官能团可以与重金属离子结合生成沉淀也可以通过配位发生络合反应，生成络合物；研究表明，微生物细胞壁在灭活状态同样具有吸附能力。
[0012]
2、溶解
[0013]
溶解过程重要物质是低分子有机酸，这是一类由微生物代谢生成在土壤系统中大量存在的物质，如柠檬酸、乙二酸、草酸等，一方面可以通过改变土壤环境酸碱度，释放出可络合溶解的重金属离子，促进重金属进入土壤液相中，利于迁移降低吸收；另一方面可以采用微生物修复与植物修复联合使用，及时吸收溶出金属离子，富集到植株体内，能够有效从土壤中去除重金属。
[0014]
3、转化
[0015]
生物转化机理在于微生物自身的新陈代谢过程和产物改变重金属的迁移性或离子价态来降低毒性作用，生物转化是改变化学物质毒性和生物敏感性的关键毒代动力学过程，主要方式有氧化还原、甲基反应(甲基化和去甲基)以及配位络合等。
[0016]
4、菌根修复
[0017]
天然菌根是在土壤环境中，真菌和植物根系以互利为前提建立的共生生长关系，这种合作使真菌有生长场所，同时扩大了根系的面积，能分泌有机酸物质溶解重金属，同时能通过离子交换、分泌配位体等方式固定重金属，减少重金属进入植株，降低胁迫性。
[0018]
本发明在使用微生物制剂对受污染土壤进行处理后，再在该土壤上种植超富集植物，利用植物将重金属储藏或者转运到可被割掉的部分，然后把割掉的部分集中处理掉。一般来说普通植物根系中吸收的重金属比地上部高很多，但是超富集植物可以达到地上部高于地下部。超富集植物富集的首要特性是植物细胞能够耐受较高的重金属浓度，主要机理之一是液泡的作用，液泡能够积累重金属。超富集植物可以选择香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜。
[0019]
本发明的有益效果在于：
[0020]
本发明所述的微生物制剂能调节土壤微生物群落结构，扶植正常群落；阻止土壤中病原菌定殖、传播，杀死或抑制病原菌的生长；能产生低分子量有机酸，有效促进受污染土壤中的重金属的活化，使受污染土壤中的重金属有效态含量明显得到提高，而且增强了超富集植株对受污染土壤中的重金属的吸收。
具体实施方式
[0021]
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
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实施例1
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一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌10-20份、米曲菌10-20份、巨大芽孢杆菌10-20份、地衣芽孢杆菌10-20份、木霉15-25份、荧光假单胞菌15-25份、环状芽孢杆菌15-25 份、麸皮1000-2000份。
[0024]
一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂的制备方法，在麸皮内加入60％的水，经灭菌后接入各个组分的微生物进行培养；
[0025]
实施例2
[0026]
一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌10-20份、米曲菌10-20份、巨大芽孢杆菌10-20份、地衣芽孢杆菌10-20份、木霉15-25份、荧光假单胞菌15-25份、环状芽孢杆菌15-25 份、麸皮1000-2000份。
[0027]
一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂的制备方法，在麸皮内加入60％的水，经灭菌后接入各个组分的微生物进行培养；
[0028]
实施例3
[0029]
一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌10-20份、米曲菌10-20份、巨大芽孢杆菌10-20份、地衣芽孢杆菌10-20份、木霉15-25份、荧光假单胞菌15-25份、环状芽孢杆菌15-25 份、麸皮1000-2000份。
[0030]
一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂的制备方法，在麸皮内加入60％的水，经灭菌后接入各个组分的微生物进行培养；
[0031]
其中：五氯硝基苯降解菌为从多年施用五氯硝基苯的栽参地土壤中分离出可降解五氯硝基苯的菌株；米曲菌来自济南金雨源生物技术有限公司；巨大芽孢杆菌来自广州市微元生物科技有限公司；地衣芽孢杆菌来自济南鑫伟达化工有限公司；木霉来自北海业盛旺生物科技有限公司；荧光假单胞菌来自上海名劲生物科技有限公司。
[0032]
试验：
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在一片受重金属污染的农田中进行重金属污染防治实验，试验前对该农田土壤表层0-20cm取样，进行有效态重金属含量检测，检测结果为镉6.56mg/kg，汞5.12mg/kg，铅89.3mg/kg，铜500.2mg/kg，锌298.6mg/kg，土壤ph值为5.5-6，然后将该农田划分为4个区，每个区分成空白组和对照组，然后分别种植香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜；在香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜种植1个月后，在试验组分别使用实施例3制备出的微生物制剂进行重金属污染的防治，空而白组在原有条件下继续进行香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜的种植；在累计进行种植在香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜种植4个月后，取跟上部分(茎叶)进行重金属检测，相关结果如下表1所示：
[0034]
表1
[0035][0036]
在将香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜收割后，对农田土壤表层0-20cm 取样，进行有效态重金属含量检测，检测结果如下表2所示：
[0037]
表2
[0038][0039]
从上表1和表2的结果可以看出，在使用本实施例3的微生物制剂后，微生物制剂中每种微生物对这些重金属都具有较高的耐受性，能够适应不同程度重金属污染的土壤，即使在污染较为严重的土壤中仍能保持活性并进行高效修复，能够很好的促进香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜的茎叶对镉、汞、铅、铜、锌的吸收，降低土壤中重金属的有效态含量，从而修复土壤。
[0040]
本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
[0041]
尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。
技术特征：
1.一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，其特征在于，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌10-20份、米曲菌10-20份、巨大芽孢杆菌10-20份、地衣芽孢杆菌10-20份、木霉15-25份、荧光假单胞菌15-25份、环状芽孢杆菌15-25份、麸皮1000-2000份。2.根据权利要求1所述的一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，其特征在于，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌10份、米曲菌10份、巨大芽孢杆菌10份、地衣芽孢杆菌10份、木霉15份、荧光假单胞菌15份、环状芽孢杆菌15份、麸皮1000份。3.根据权利要求1所述的一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，其特征在于，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌20份、米曲菌20份、巨大芽孢杆菌20份、地衣芽孢杆菌20份、木霉25份、荧光假单胞菌25份、环状芽孢杆菌25份、麸皮2000份。4.根据权利要求1所述的一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，其特征在于，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌15份、米曲菌15份、巨大芽孢杆菌15份、地衣芽孢杆菌15份、木霉20份、荧光假单胞菌20份、环状芽孢杆菌20份、麸皮1500份。5.一种如权利要求1-4任一项所述的用于修复重金属污染土壤的微生物制剂的制备方法，包括在麸皮内加入60％的水，经灭菌后接入各个组分的微生物进行培养，得到微生物制剂。6.根据权利要求5所述的用于修复重金属污染土壤的微生物制剂的制备方法，所述微生物制剂和超富集植物联合用于修复重金属污染土壤。7.根据权利要求6所述的用于修复重金属污染土壤的微生物制剂的制备方法，所述超富集植物为香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜中的任一种。
技术总结
本发明提供一种用于修复重金属污染土壤的微生物制剂，以重量份为单位，包括以下组分：五氯硝基苯降解菌10
技术开发人、权利持有人：段峥
