本發(fā)明屬于環(huán)保
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及利用生物法修復(fù)土壤砷污染的工藝。
背景技術(shù)：
：砷污染是指由砷或其化合物所引起的環(huán)境污染。砷和含砷金屬的開(kāi)采、冶煉，用砷或砷化合物作原料的玻璃、顏料、原藥、紙張的生產(chǎn)以及煤的燃燒等過(guò)程，都可產(chǎn)生含砷廢水、廢氣和廢渣，對(duì)環(huán)境造成污染。大氣含砷污染除巖石風(fēng)化、火山爆發(fā)等自然原因外，主要來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)及含砷農(nóng)藥的使用、煤的燃燒。含砷廢水、農(nóng)藥及煙塵都會(huì)污染土壤。砷在土壤中累積并由此進(jìn)入農(nóng)作物組織中。砷和砷化物一般可通過(guò)水、大氣和食物等途徑進(jìn)入人體，造成危害。元素砷的毒性極低，砷化物均有毒性，三價(jià)砷化合物比其他砷化合物毒性更強(qiáng)。天然存在含高濃度砷的土壤很少，一般每公斤土壤中含砷約為6毫克。被污染土壤中的砷來(lái)自含砷農(nóng)藥的施用，礦山、工廠(chǎng)含砷廢水的排放以及燃煤、冶煉排出的含砷飄塵的降落。動(dòng)物因吃了噴灑這種農(nóng)藥的莊稼而死亡的事故多次發(fā)生。砷可以在土壤中積累并由此進(jìn)入農(nóng)作物的組織之中，砷對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生毒害作用的最低濃度為3毫克/升。目前砷土壤的治理方法主要分為物理法、化學(xué)法和生物法。目前常用的物理修復(fù)法主要有氣相抽提技術(shù)和熱脫附技術(shù)；化學(xué)修復(fù)法主要有淋洗技術(shù)、固定/穩(wěn)定化技術(shù)以及氧化-還原技術(shù)；生物修復(fù)方法主要有植物修復(fù)技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)。物理和化學(xué)方法主要適用于工業(yè)污染地下水、污泥以及土壤的修復(fù)，它們往往存在工程量大、花費(fèi)高和易產(chǎn)生二次污染的弊端。相比之下，生物修復(fù)方法更為環(huán)保，更適合農(nóng)業(yè)種地的治理，但是植物修復(fù)方法往往周期較長(zhǎng)，無(wú)法達(dá)到快速高效的治理目的，而微生物修復(fù)法是通過(guò)生物的代謝作用或其產(chǎn)生的酶降低砷毒性。微生物修復(fù)方法因其具有經(jīng)濟(jì)友好、對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小的優(yōu)勢(shì)，在土壤和水體環(huán)境的修復(fù)中具有廣闊前景，是一種適宜的砷治理方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中土壤砷污染修復(fù)方法的缺陷，本發(fā)明提供了利用生物法修復(fù)土壤砷污染的工藝。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：利用生物法修復(fù)土壤砷污染的工藝，其包括如下步驟：首先將砷污染的土壤進(jìn)行翻耕，晾曬，粉碎，控制粒徑小于2mm，然后噴灑水，保持土壤含水量為30wt％，再按照每噸土壤使用100g微生物制劑的添加量播撒微生物制劑，第三天，翻耕一次土壤，然后按照每噸土壤使用50g微生物制劑的添加量播撒微生物制劑；修復(fù)時(shí)間為一周。具體地，所述微生物制劑按照如下步驟制備而得：往凹凸棒土中加入同等重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的鹽酸溶液，300rpm攪拌20min，再添加占凹凸棒土1%重量份的十二烷基磺酸鈉和5%重量份的纖維素，200rpm攪拌60min，然后離心收集沉淀；將小麥秸稈用粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)100目篩，得到秸稈粉；將上述沉淀和秸稈粉按照3-5:2-3的質(zhì)量比混合攪拌均勻，即得載體；將地衣芽孢桿菌、門(mén)多薩假單胞菌、珊瑚色諾卡式菌、成晶節(jié)桿菌、銅綠假單胞菌、溶紙梭菌分別經(jīng)斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)和發(fā)酵罐培養(yǎng)獲得發(fā)酵液；上述六種發(fā)酵液的濃度均控制在1×1010cfu/ml；將地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、門(mén)多薩假單胞菌發(fā)酵液、珊瑚色諾卡式菌發(fā)酵液、成晶節(jié)桿菌發(fā)酵液、銅綠假單胞菌發(fā)酵液以及溶紙梭菌發(fā)酵液按照5:3:3:2:1:1的體積比混合均勻，得到混和菌液；然后將混合菌液和載體按照1-2:2-3的質(zhì)量比混合，200rpm攪拌3min，然后進(jìn)行低溫干燥，干燥溫度為18℃，干燥后含水量為8wt％，包裝，即得。具體地，所述地衣芽孢桿菌為地衣芽孢桿菌（bacilluslicheniformis）cctccno.m206082（cn101037659a）；所述門(mén)多薩假單胞菌為門(mén)多薩假單胞菌(pseudomonasmendocina)cgmccno.3386（可參見(jiàn)cn200910245097.1）；所述珊瑚色諾卡式菌為珊瑚色諾卡式菌(nocardiacoralline)accc40100；所述成晶節(jié)桿菌為成晶節(jié)桿菌(arthrobactercrystallopoietes)atcc15481；所述銅綠假單胞菌為銅綠假單胞菌（pseudomonasaeruginosa）atcc15442；所述溶紙梭菌為溶紙梭菌（clostridiumpapyrosolvens）atcc700395。本發(fā)明的各菌種的斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)和發(fā)酵罐培養(yǎng)方式為本領(lǐng)域的常規(guī)培養(yǎng)方式，不是本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)，限于篇幅，此處不詳述。本發(fā)明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下幾個(gè)方面：本發(fā)明的修復(fù)方法操作簡(jiǎn)單易行，修復(fù)成本低，環(huán)保無(wú)污染，可應(yīng)用于大規(guī)模的砷污染土壤中，應(yīng)用前景廣闊；本發(fā)明通過(guò)酸化和表面活性劑處理，用長(zhǎng)鏈陽(yáng)離子取代了凹凸棒土之間的陽(yáng)離子，使得凹凸棒土層間距變大，同時(shí)載體表面吸附了部分無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，使得疏水性提高，增加了吸附點(diǎn)位多，能夠?yàn)閍so2-和aso43-提供更多的吸附位點(diǎn)；農(nóng)作物秸稈粉不僅可作為載體填充物，還可以作為農(nóng)作物肥料，一舉兩得，變廢為寶；本發(fā)明的微生物制劑配伍合理，共生協(xié)調(diào)，互不拮抗，形成優(yōu)勢(shì)菌群的菌種，配制成高效微生物制劑，能夠有效地修復(fù)砷污染土壤。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1利用生物法修復(fù)土壤砷污染的工藝，其包括如下步驟：首先將砷污染的土壤進(jìn)行翻耕，晾曬，粉碎，控制粒徑小于2mm，然后噴灑水，保持土壤含水量為30wt％，再按照每噸土壤使用100g微生物制劑的添加量播撒微生物制劑，第三天，翻耕一次土壤，然后按照每噸土壤使用50g微生物制劑的添加量播撒微生物制劑；修復(fù)時(shí)間為一周。所述微生物制劑按照如下步驟制備而得：往凹凸棒土中加入同等重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的鹽酸溶液，300rpm攪拌20min，再添加占凹凸棒土1%重量份的十二烷基磺酸鈉和5%重量份的纖維素，200rpm攪拌60min，然后離心收集沉淀；將小麥秸稈用粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)100目篩，得到秸稈粉；將上述沉淀和秸稈粉按照3:2的質(zhì)量比混合攪拌均勻，即得載體；將地衣芽孢桿菌、門(mén)多薩假單胞菌、珊瑚色諾卡式菌、成晶節(jié)桿菌、銅綠假單胞菌、溶紙梭菌分別經(jīng)斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)和發(fā)酵罐培養(yǎng)獲得發(fā)酵液；上述六種發(fā)酵液的濃度均控制在1×1010cfu/ml；將地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、門(mén)多薩假單胞菌發(fā)酵液、珊瑚色諾卡式菌發(fā)酵液、成晶節(jié)桿菌發(fā)酵液、銅綠假單胞菌發(fā)酵液以及溶紙梭菌發(fā)酵液按照5:3:3:2:1:1的體積比混合均勻，得到混和菌液；然后將混合菌液和載體按照1:2的質(zhì)量比混合，200rpm攪拌3min，然后進(jìn)行低溫干燥，干燥溫度為18℃，干燥后含水量為8％，包裝，即得。所述地衣芽孢桿菌為地衣芽孢桿菌（bacilluslicheniformis）cctccno.m206082（cn101037659a）；所述門(mén)多薩假單胞菌為門(mén)多薩假單胞菌(pseudomonasmendocina)cgmccno.3386（可參見(jiàn)cn200910245097.1）；所述珊瑚色諾卡式菌為珊瑚色諾卡式菌(nocardiacoralline)accc40100；所述成晶節(jié)桿菌為成晶節(jié)桿菌(arthrobactercrystallopoietes)atcc15481；所述銅綠假單胞菌為銅綠假單胞菌（pseudomonasaeruginosa）atcc15442；所述溶紙梭菌為溶紙梭菌（clostridiumpapyrosolvens）atcc700395。實(shí)施例2利用生物法修復(fù)土壤砷污染的工藝，其包括如下步驟：首先將砷污染的土壤進(jìn)行翻耕，晾曬，粉碎，控制粒徑小于2mm，然后噴灑水，保持土壤含水量為30wt％，再按照每噸土壤使用100g微生物制劑的添加量播撒微生物制劑，第三天，翻耕一次土壤，然后按照每噸土壤使用50g微生物制劑的添加量播撒微生物制劑；修復(fù)時(shí)間為一周。所述微生物制劑按照如下步驟制備而得：往凹凸棒土中加入同等重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的鹽酸溶液，300rpm攪拌20min，再添加占凹凸棒土1%重量份的十二烷基磺酸鈉和5%重量份的纖維素，200rpm攪拌60min，然后離心收集沉淀；將小麥秸稈用粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)100目篩，得到秸稈粉；將上述沉淀和秸稈粉按照5:3的質(zhì)量比混合攪拌均勻，即得載體；將地衣芽孢桿菌、門(mén)多薩假單胞菌、珊瑚色諾卡式菌、成晶節(jié)桿菌、銅綠假單胞菌、溶紙梭菌分別經(jīng)斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)和發(fā)酵罐培養(yǎng)獲得發(fā)酵液；上述六種發(fā)酵液的濃度均控制在1×1010cfu/ml；將地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、門(mén)多薩假單胞菌發(fā)酵液、珊瑚色諾卡式菌發(fā)酵液、成晶節(jié)桿菌發(fā)酵液、銅綠假單胞菌發(fā)酵液以及溶紙梭菌發(fā)酵液按照5:3:3:2:1:1的體積比混合均勻，得到混和菌液；然后將混合菌液和載體按照2:3的質(zhì)量比混合，200rpm攪拌3min，然后進(jìn)行低溫干燥，干燥溫度為18℃，干燥后含水量為8％，包裝，即得。所述地衣芽孢桿菌為地衣芽孢桿菌（bacilluslicheniformis）cctccno.m206082；所述門(mén)多薩假單胞菌為門(mén)多薩假單胞菌(pseudomonasmendocina)cgmccno.3386；所述珊瑚色諾卡式菌為珊瑚色諾卡式菌(nocardiacoralline)accc40100；所述成晶節(jié)桿菌為成晶節(jié)桿菌(arthrobactercrystallopoietes)atcc15481；所述銅綠假單胞菌為銅綠假單胞菌（pseudomonasaeruginosa）atcc15442；所述溶紙梭菌為溶紙梭菌（clostridiumpapyrosolvens）atcc700395。實(shí)施例31.本發(fā)明工藝中各菌株的配伍協(xié)同除砷效果驗(yàn)證：選擇土壤樣本砷含量為150mg/kg；處理流程同實(shí)施例1；各組別的微生物制劑分別為：試驗(yàn)組：實(shí)施例1組；對(duì)照1：不添加地衣芽孢桿菌，其他同實(shí)施例1；對(duì)照2：不添加門(mén)多薩假單胞菌，其他同實(shí)施例1；對(duì)照3不添加珊瑚色諾卡式菌，其他同實(shí)施例1；對(duì)照4：不添加成晶節(jié)桿菌，其他同實(shí)施例1；對(duì)照5：不添加銅綠假單胞菌，其他同實(shí)施例1；對(duì)照6：不添加溶紙梭菌，其他同實(shí)施例1；具體結(jié)果見(jiàn)表1：表1組別試驗(yàn)組對(duì)照1對(duì)照2對(duì)照3對(duì)照4對(duì)照5對(duì)照6砷濃度（mg/kg）5.748.132.621.527.317.523.9結(jié)論：本發(fā)明工藝使用的復(fù)合微生物制劑修復(fù)效果好，各菌株相互協(xié)同，配伍合理，除砷能力較好，應(yīng)用前景廣闊。2.本發(fā)明工藝中微生物載體的性能測(cè)試：選擇土壤樣本砷含量控制在150mg/kg；處理流程同實(shí)施例2；設(shè)置載體對(duì)照組：以硅藻土作為對(duì)照1,其余同實(shí)施例2；鋸末作為對(duì)照2,其余同實(shí)施例2；具體結(jié)果見(jiàn)表2：表2組別實(shí)施例2組對(duì)照1對(duì)照2砷濃度（mg/kg）4.923.635.1結(jié)論：本發(fā)明載體經(jīng)過(guò)活化處理，提高了砷吸附能力，與菌株匹配效果好。在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁(yè)12