专利名称：利用蛋白肽制备土壤修复剂及其修复土壤的方法
技术领域：
本发明涉及的是污染土壤修复改良技术，特别是利用蛋白肽制备土壤修复剂及其修复土壤的方法，利用该土壤修复剂可促进土壤中外加微生物、土著微生物的快速生长，同时也能促进植物的快速生长，加强了微生物、植物对重金属离子的富集，实现城市、矿场、化工厂等污染源周边农田土壤修复，并实现以废治污的双重环保目的。
背景技术：
土壤是环境的四大要素之一，在自然生态系统中具有不可替代的作用。随着工业化、城市化和农业高度集约化的发展，工业三废，农用化肥、农药的污染越来越严重，由于重金属化学品等带来的污染，导致越来越多的农田土壤质量下降，对农产品和生态环境带来了严重影响。土壤污染破坏了农田生态系统的结构和功能。土壤污染不仅改变了土壤理化性质，使土壤变坏，而且污染物质阻碍或抑制土壤微生物的区系组成与生命活动，影响土壤营养物质的转化和能量交换，导致作物减产、种子退化、农副产品质量下降，使土壤降低或丧失生产能力，造成土壤资源的破坏，使农业生态环境循环系统恶化或中断。土壤污染的处理措施一般有工程措施修复,物理化学修复,化学修复和生物修复。工程措施，物理化学修复以及化学修复都存在着不同程度的缺点或造成二次污染。生物修复是利用生物技术治理污染土壤的一种新方法。利用生物削减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性。由于该方法效果好，易于操作，日益受到人们的重视，成为污染土壤修复研究的热点。当前的生物修复技术主要利用具有高积累作用的植物吸附重金属。微生物是土壤生态系统的重要组成者，它不仅可以指示污染土壤的生态系统稳定性，而且具有巨大的潜在的生物修复功能。因此，利用植物和微生物协同作用调控植物生长，治理重金属污染以及多环芳烃污染具有相当重要的意义。目前，利用生物技术修复污染土壤主要从三方面进行，第一，选择超积累植物；第二，加强微生物与植物的相互作用，也就是通过微生物富集重金属离子、减低毒性、改变价态等作用，促进植物对重金属离子的吸附或富集，达到修复土壤的目的。第三、施加土壤修复剂，目前所报道的土壤修复剂商品品种较多，但主要是修复贫瘠土壤，其主要成分是含较高的氮、磷、钾和生物固氮菌等，关于修复污染土壤，尤其是重金属离子污染的土壤，尚未有具体修复剂商品出售，部分研究报告试验过施加糖类、硝酸盐、磷酸盐、钾盐等成分或直接施加有机肥料用于污染土壤的修复，已表明具有一定修复效果，但尚未产业化和没有具体商品出售。关于蛋白肽作为土壤修复剂目前尚未见报道，目前的蛋白肽主要用于蛋白发泡剂(食品或泡沫灭火剂)或蛋白泡沫混凝土发泡剂，其制备工艺通常用氢氧化钠或盐酸水解，部分是生石灰水解，由于盐酸、氢氧化钠水解所制备蛋白肽具有氯离子和钠离子，对微生物、植物的生长会产生盐毒害，因而不能用作土壤修复剂，但生石灰所水解出来的蛋白肽和根据ZL200610019063. 7专利技术制备的蛋白肽可直接使用，因钙离子可被有机酸、空气中的二氧化碳中和成钙盐，无论是对植物、微生物、土壤都无害，此蛋白肽可直接作为土壤修复剂或经过不同组合配制，用于不同污染程度的土壤修复。
发明内容
本发明的目的是提出的一种利用蛋白肽生产成本低、效果好的土壤修复剂配方及其土壤修复的方法。该蛋白肽是利用专利技术(ZL 200610019063. 7)生产的，或者是用生石灰水解含蛋白废弃物生产的。实现含蛋白废弃物的资源化利用和对污染土壤的快速修复， 并实现以废治污的双重环保目的。本发明是这样实现的
I、将蛋白肽土壤修复剂按此比例配制蛋白肽5-10%，糖蜜2-6%，其余为水。现场配制并搅拌均匀，再喷洒于种植有植物且污染重金属离子较重的土壤，可实现污染土壤的的修复。糖蜜是糖厂废弃物，含糖50%左右，同时含有微量元素、维生素H，氨基酸等物质。2、将蛋白肽按照此比例配制蛋白肽5-10%，漆酶粗制品(一种分解多环芳烃的酶制剂，纯品效价单位12000左右)0· 5%-1. 0%，漆酶菌1%-2%(ZL200710051995. 4)，其余为水。 现场配制并搅拌均匀，再喷洒于种植有植物且污染重金属离子较重的同时又受多环芳烃污染的土壤，可实现污染土壤的的修复。3、直接使用蛋白肽溶液将蛋白肽5-10%，其余为水，现场配制，再喷洒于常规污染较轻的土壤，可实现污染土壤修复。为何要现场配制，原因在于此蛋白肽不能添加防腐剂，否则微生物不能生长，对植物生长和环境也有一定程度的影响，蛋白肽原液本身处于碱性，无需添加防腐剂可保存1-2年。将本发明的蛋白肽土壤修复剂喷洒到土壤表面，只需5天左右土壤表面即可生长出一层白色微生物群，主要是真菌、放线菌类(细菌在土壤表面和深层，不形成菌丝体和孢子，表面上难以看出)，同时也能促进植物的快速生长，所喷洒的土壤中，植物生长快、花期长、植株高大，此特点正适合用于污染土壤的修复。该蛋白肽土壤修复剂可作为外加微生物或土著微生物的营养剂，促进微生物对土壤重金属离子的富集，缓解了重金属离子对周围水源的污染，同时改变重金属离子的价态、 降低了重金属离子对植物的毒性，加快植物快速生长，也加快、加强植物对重金属离子的富集，通过植物地上部分的利用或转移，实现污染土壤的修复。实现城市、矿场、化工厂等污染源周边农田土壤修复，并实现以废治污的双重环保目的。本发明是有生化根据的，在促进微生物生长方面，蛋白肽比普通含蛋白有机肥快3 倍以上，因为有机肥需通过微生物产生酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶等各种蛋白酶来分解有机肥中蛋白质类物质为蛋白肽，再经过转化为氨基酸方能利用，其过程属于耗能过程，且时间相当长，而本发明提出的蛋白肽土壤修复剂跨越了此过程，微生物可直接分解蛋白肽(本身含有大量氨基酸)，再转化为氨基酸进行利用，同时，微生物和植物的快速生长即表明两者的相互作用关系得到加强，也就加强了植物对重金属离子的富集，也就实现了污染土壤的快速修复，如外加漆酶菌和漆酶还实现了多环芳烃的原位修复。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。实施例I
对于污染较重的土壤而言，将蛋白肽按下述比例配制蛋白肽5-10%，糖蜜2-6%，其余为水。现场配制并搅拌均匀，再喷洒于污染重金属离子较重的种植有植物的土壤，所添加糖蜜的量，可根据你土壤的重金属离子含量比例实施，如果较高，则需添加糖蜜5-6%，添加糖蜜的目的是希望外加微生物和土著微生物经过代谢产生一定量的酸类、醇、多糖类等物质， 可化学吸附一定量的重金属离子，减轻重金属离子的毒性，促进植物对重金属离子的快速富集。喷洒方法是将配制好的蛋白肽修复剂喷洒到土壤后，大量浇水，直到污染底层，但不能渗透出修复剂溶液。实施例2
对于重金属离子污染较重的同时又受多环芳烃污染的土壤，将蛋白肽按下述比例配制蛋白肽5-10%，漆酶粗制品(一种分解多环芳烃的酶制剂，纯品效价单位12000左右) O. 5%-1. 0%，漆酶菌1%-2%，其余为水。现场配制并搅拌均匀，再喷洒于上述土壤中，大量浇水，直到污染底层。本发明所述的土壤修复剂的各组分可采用市售产品，或者自制。
权利要求
1.一种利用蛋白肽制备的土壤修复剂，其特征在于配方为蛋白肽5-10%，糖蜜2-6%， 其余为水。
2.一种利用蛋白肽制备的土壤修复剂，其特征在于配方为蛋白肽5-10%，漆酶粗制品 O. 5%-1. 0%，漆酶菌1%_2%，其余为水。
3.一种利用蛋白肽制备的土壤修复剂，其特征在于配方为蛋白肽5-10%，其余为水。
4.一种利用蛋白肽制备的土壤修复剂修复土壤的方法，其特征在于将权利要求I所述的配方，在现场配制并搅拌均匀，再喷洒于种植有植物且污染重金属离子较重的土壤，可实现污染土壤的的修复。
5.一种利用蛋白肽制备的土壤修复剂修复土壤的方法，其特征在于将权利要求2所述的配方，在现场配制并搅拌均匀，再喷洒于种植有植物且污染重金属离子较重又受多环芳烃污染的土壤，可实现污染土壤的的修复。
6.一种利用蛋白肽制备的土壤修复剂修复土壤的方法，其特征在于将权利要求3所述的配方，在现场配制并搅拌均匀，再喷洒于种植有植物且污染重金属离子较轻的土壤，可实现污染土壤的的修复。
全文摘要
本发明提出了一种利用蛋白肽制备土壤修复剂及其修复土壤的方法，首先是将专利ZL200610019063.7所述方法制备的蛋白肽，或含蛋白废弃物制备的蛋白肽按照下列配方现场配制成土壤修复剂，配方为1)蛋白肽5-10%，糖蜜2-6%，其余为水；2)蛋白肽5-10%，漆酶粗制品0.5%-1.0%，漆酶菌1%-2%，其余为水；3)蛋白肽5-10%，其余为水。配方1适用于种植有植物且污染重金属离子严重的土壤；配方2适用于种植有植物且污染重金属离子较重又受多环芳烃污染的土壤；配方3适合直接作用于污染较轻的常规污染土壤。该蛋白肽土壤修复剂可作为外加微生物或土著微生物的营养剂，促进植物对重金属离子的富集，实现污染土壤的修复。本发明的土壤修复剂，价格低、效率高、效果好。
文档编号B09C1/10GK102580998SQ20121004077
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者倪红, 李亚东, 李洋, 李海波, 李顺义, 杨兰方, 王行国 申请人:湖北大学