本发明涉及农业和环境中的重金属处理
技术领域：
，尤其涉及一种去除重金属的微生物菌剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：土壤是经济社会可持续发展的物质基础，关系人们的身体健康，以及土壤资源建设，维护好土壤环境是推进生态文明建设和维护生态安全的关键。当前，我国土壤环境总体状况堪忧，其中重金属污染日益严重，其中镉(cd)、铅(pb)、铬(cr)、铜(cu)、锌(si)、汞(hg)、砷(as)、镍(ni)等是较常见的重金属污染。造成农业土壤被污染不断加重、城市污泥其大多都含有毒性较大的重金属元素，对人类的食品安全、生态环境构成严重危害。因此，降低或去除土壤和污泥中超标重金属元素成为有效处置和利用土壤和污泥的关键。现在重金属污染土壤的修复主要有工程治理修复、物理化学修复、化学修复、农业修复及生物修复五种方法。而前四种方法是比较传统的治理方法，虽然在实际应用中取得了一定成效，但存在人力与财力耗费大、实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力降低等缺陷，不利于大规模的推广应用。近年来生物修复技术治理土壤重金属污染成为热点，但仍存在重金属去除率不高等问题，目前的生物修复包括动物修复、植物修复和微生物修复。技术实现要素：针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种去除重金属的微生物菌剂及其制备方法和应用。本发明通过生物修复去除土壤和污泥重金属的去除率达到80％-90％以上，达到国家土壤环境质量标准，有效解决了现有的生物修复去除技术中土壤和污泥的重金属去除率不高，以及其他方法存在人力与财力耗费大、实施复杂、治理费用高，并且易引起土壤肥力降低等缺陷，不利于大规模的推广应用的技术问题。为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明的一种去除重金属的微生物菌剂，由包括以下重量份数的原料混合制成：氢氧化钙16-20份，复合菌液30-100份，复合菌液渣30-60份，发酵腐熟的营养土450-600份，豆粨有机肥300-400份,油枯有机肥80-150份，氧化硫杆菌1-2份。进一步地，由包括以下重量份数的原料混合制成：氢氧化钙18份，复合菌液80份，复合菌液渣50份，发酵腐熟的营养土500份，豆粨有机肥300份,油枯有机肥120份，氧化硫杆菌1份。进一步地，由包括以下重量份数的原料混合制成：氢氧化钙20份，复合菌液60份，复合菌液渣50份，发酵腐熟的营养土450份，豆粨有机肥400份,油枯有机肥100份，氧化硫杆菌1.5份。进一步地，所述复合菌液为，将包括em菌、地衣芽孢杆菌、光合菌和侧孢芽孢杆菌混合后，经过加工处理，过滤后得到的滤液；所述复合菌液渣为，将包括em菌、地衣芽孢杆菌、光合菌和侧孢芽孢杆菌混合后，经过加工处理，过滤后得到的滤渣。本发明还提供一种去除重金属的微生物菌剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一：将配比量的氢氧化钙、复合菌液、复合菌液渣、发酵腐熟的营养土、豆粨有机肥和油枯有机肥均匀混合，一次发酵后得到发酵混合物；其中，含水率为58％-65％，一次发酵时间为15-20天；步骤二、在步骤一中得到的发酵混合物中添加配比量的氧化硫杆菌经过二次发酵，即得去除重金属的微生物菌剂；其中，含水率为10％-12％，二次发酵时间为10-15天。本发明的去除重金属的微生物菌剂在重金属土壤修复以及重金属污泥修复中的应用，按制备得到的去除重金属的微生物菌剂:待修复土壤质量比为1-1.5:1添加至待修复土壤中，均匀混合后自然发酵，重金属去除率达85％-90％；按制备得到的去除重金属的微生物菌剂:待修复污泥质量比为1:1.5添加至待修复污泥中，均匀混合后自然发酵，重金属去除率达80％-90％。其中，上述自然发酵中，保持温度为60-65℃，调节ph值为中性，经过发酵时间30天后，均取得良好的去除和分离土壤、污泥中的重金属效果。在去除待修复土壤中的重金属时，调节土壤的基础营养物质，如：土壤的氮、磷、钾。本发明提供的一种去除重金属的微生物菌剂，结合生物吸收和化学处理两种方法，从根本上去除重金属离子。本发明利用复合微生物菌剂以产生氧化、还原、吸附或者溶解作用促进土壤和污泥中重金属形态的转变和溶出，通过对土壤、污泥进行中和处理，向土壤和污泥中加入复合微生物菌剂和有机物料，在土壤和污泥中培养和繁殖大量的复合微生物菌和氧化硫杆菌，在其作用下土壤和污泥中难溶解金属硫化物被氧化还原达到去除重金属的目的。本发明的去除重金属的微生物菌剂不含激素、无毒无害、无污染、不变质，并且成本低、实施操作不复杂，不但重金属去除率高，改良了土壤，能够达到国家土壤环境质量标准，提高土壤肥力的同时也提高了农作物品质，产量也得到了保证，适合大规模推广应用。具体实施方式下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1试验土壤样品采集自某重金属污染区域，该区域土壤表层中的重金属含量高于《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)的三级标准。根据污染的实际情况进行修复：(1)从土壤中取样，通过第三方检测机构检测其中的重金属含量；(2)按以下配比量的原料制备本实施例1的去除重金属微生物菌剂：氢氧化钙18份，复合菌液80份，复合菌液渣50份，发酵腐熟的营养土500份，豆粨有机肥300份,油枯有机肥120份，氧化硫杆菌1份。将上述配比量的氢氧化钙、复合菌液、复合菌液渣、发酵腐熟的营养土、豆粨有机肥和油枯有机肥均匀混合，一次发酵后得到发酵混合物；其中，含水率为60％，一次发酵时间为20天；在上述发酵混合物中添加配比量的氧化硫杆菌经过二次发酵，即得本实施例1的去除重金属的微生物菌剂；其中，含水率为10％，二次发酵时间为10天。(3)按本实施例1的去除重金属的微生物菌剂:待修复土壤样品质量比为1.2:1添加至待修复土壤样品中，均匀混合后自然发酵30天后，通过第三方检测机构检测修复后的土壤样品中的重金属含量。结果如表1所示：表1：实施例1汞砷镉铅铬铜锌镍处理前(mg/kg)3.045.45.457.51372446755.7处理后(mg/kg)0.83.6未检出26.514.5未检出未检出未检出实施例1中，修复后的土壤样品中满足《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)的二级标准。实施例2试验土壤样品采集自某重金属污染区域，该区域土壤表层中的重金属含量高于《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)的三级标准。根据污染的实际情况进行修复：(1)从土壤中取样，通过第三方检测机构检测其中的重金属含量；(2)按以下配比量的原料制备本实施例2的去除重金属微生物菌剂：氢氧化钙20份，复合菌液60份，复合菌液渣50份，发酵腐熟的营养土450份，豆粨有机肥400份,油枯有机肥100份，氧化硫杆菌1.5份。将上述配比量的氢氧化钙、复合菌液、复合菌液渣、发酵腐熟的营养土、豆粨有机肥和油枯有机肥均匀混合，一次发酵后得到发酵混合物；其中，含水率为62％，一次发酵时间为15天；在上述发酵混合物中添加配比量的氧化硫杆菌经过二次发酵，即得本实施例2的去除重金属的微生物菌剂；其中，含水率为11％，二次发酵时间为15天。(3)按本实施例2的去除重金属的微生物菌剂:待修复土壤样品质量比为1.5:1添加至待修复土壤样品中，均匀混合后自然发酵30天后，通过第三方检测机构检测修复后的土壤样品中的重金属含量。结果如表2所示：表2：实施例2汞砷镉铅铬铜锌镍处理前(mg/kg)1.66.50.7160.0836.78113.598.176.2处理后(mg/kg)0.163.4未检出0.021.36未检出未检出未检出实施例2中，修复后的土壤样品中满足《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)的一级标准。实施例3试验污泥样品采集自某重金属污染区域，该区域污泥中的重金属含量高于《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)的三级标准。根据污染的实际情况进行修复：(1)从污泥中取样，通过第三方检测机构检测其中的重金属含量；(2)按以下配比量的原料制备本实施例3的去除重金属微生物菌剂：氢氧化钙16份，复合菌液100份，复合菌液渣50份，发酵腐熟的营养土450份，豆粨有机肥400份,油枯有机肥100份，氧化硫杆菌2份。将上述配比量的氢氧化钙、复合菌液、复合菌液渣、发酵腐熟的营养土、豆粨有机肥和油枯有机肥均匀混合，一次发酵后得到发酵混合物；其中，含水率为58％，一次发酵时间为15天；在上述发酵混合物中添加配比量的氧化硫杆菌经过二次发酵，即得本实施例3的去除重金属的微生物菌剂；其中，含水率为10％，二次发酵时间为15天。(3)按本实施例3的去除重金属的微生物菌剂:待修复污泥样品质量比为1:1.5添加至待修复污泥样品中，均匀混合后自然发酵30天后，通过第三方检测机构检测修复后的污泥样品中的重金属含量。结果如表3所示：表3：实施例3中，修复后的土壤样品中满足《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)的二级标准。上述实施例1、实施例2和实施例3中修复后的土壤和污泥均通过第三方检测机构检测其中的重金属含量，均满足：汞≤0.8mg/kg、砷≤3.6mg/kg、镉未检出(镉的检出限为0.2mg/kg)、铅≤27.0mg/kg、铬≤14.5mg/kg、铜、锌、镍均为检出。取得了良好的去除重金属的效果，得到了高的重金属去除率。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。当前第1页12