【CN109852567A】加快土壤重金属污染修复的微生物菌剂及其制备方法和应用【专利】
利用微生物菌株的生物修复技术处理土壤重金属污染
利用微生物菌株的生物修复技术处理土壤重金属污染随着工业化进程的加快，土壤重金属污染问题日益严重。
传统的土壤修复方法如物理方法和化学方法存在着成本高、操作复杂、对环境造成二次污染等问题。
而利用微生物菌株的生物修复技术成为一种有效和环保的处理土壤重金属污染的方法。
一、微生物菌株的选择在微生物菌株的选择上，需要考虑到其对重金属的耐受性和抗性能力。
有些微生物菌株能够耐受高浓度的重金属，并能够通过吸附、沉淀、还原等方式将重金属固定于菌体上或转化成无毒的形态。
此外，选择具有细胞表面富含胞外聚合物的菌株也可以增强对重金属的吸附能力。
二、微生物菌株的应用在利用微生物菌株进行生物修复时，需要将菌株添加到受污染的土壤中，并提供适宜的环境条件来促进微生物的生长和活性。
常见的环境因素包括温度、pH值、氧气浓度等。
通过调节这些因素，可以最大限度地提高微生物菌株对重金属的降解效率。
三、微生物菌株的作用机制微生物菌株在生物修复过程中起到了重要的作用。
它们可以通过多种途径去除土壤中的重金属，如生物吸附、生物还原、生物沉淀等。
其中，生物吸附是微生物菌株最常见的降解重金属的方式，通过其细胞表面的胞外聚合物吸附重金属离子使其固定在菌体表面。
另外，一些菌株还可以利用自身酶的活性，将重金属从有机化合物中解离出来，使其转化为无毒或微毒的形态。
四、微生物菌株的优势与挑战利用微生物菌株进行生物修复具有以下优势：环境友好，不会产生二次污染；修复效果可持续，不易产生抗性；操作简单，成本低。
然而，微生物菌株的生物修复技术也面临一些挑战，如菌株选择的合理性、修复过程的可控性以及修复效果的实际性等问题，需要进一步研究和改进。
总结起来，利用微生物菌株的生物修复技术是一种有效和环保的处理土壤重金属污染的方法。
通过选择适宜的微生物菌株，提供适宜的生长环境，发挥微生物菌株的作用机制，可以实现对土壤重金属的生物修复。
然而，微生物菌株的生物修复技术还需要进一步完善和应用，以提高修复效率和可行性。
修复土壤重金属的生物有机肥料及其设备制作方法与设计方案
本技术公开了一种修复土壤重金属的生物有机肥料，通过将动物粪便、秸秆、餐厨垃圾和经过特殊处理的微生物混合菌群制成生物有机肥料，可降低土壤高价重金属离子含量8％以上；减少作物对重金属富集10％以上；特别是对于Cr的还原达到70％以上；使作物增产5％以上，并且具有保水、保肥和改良土壤结构等多种功效，是一种低成本、高效、简便、环境友好的新型生物修复方法。
权利要求书1.一种修复土壤重金属的生物有机肥料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：胶质芽孢杆菌菌剂 1-3％尿素 0.2-0.7％硫酸镁 0.05-0.2％活性炭 0.3-0.8％硼砂 0.08-0.15％酿酒酵母菌剂 0.5-1.5％黑曲霉菌剂 0.7-2％。
秸秆-粪便肥料余量。
2.如权利要求1所述的一种修复土壤重金属的生物有机肥料，其特征在于，所述的秸秆-粪便肥料包括以下主要成分：秸秆 40-65％腐熟剂 0.8-1.5％餐厨垃圾 3-8％畜禽粪便余量。
3.如权利要求1所述的一种修复土壤重金属的生物有机肥料，其特征在于，所述的畜禽粪便为鸡粪和牛粪等量混合而成。
4.一种修复土壤重金属的生物有机肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)微生物菌剂的制备A、酿酒酵母菌剂的制备方法：取酿酒酵母菌种，加入30℃水中恒温搅拌直至完全溶解，所得到的液体加至液体培养基中，培养4-6d后检测菌体密度达到1.5-3.1×109cfu/mL，即得酿酒酵母菌剂；B、胶质芽孢杆菌菌剂的制备方法：取胶质芽孢杆菌菌种，加入水中恒温搅拌至完全溶解；所得到的液体加至液体培养基中，150rpm，30-35℃下恒温震荡培养4-6d，使得菌体密度达到6.2-8.3×109cfu/mL，即得胶质芽孢杆菌菌剂；C、黑曲霉菌剂的制备方法：取黑曲霉菌种，加入水中恒温搅拌直至完全溶解，把所得到的液体加入到无机盐溶液中，将无机盐溶液与配料混合，进行搅拌接种，25-30℃下恒温发酵4-6d后即得黑曲霉菌剂；(2)秸秆-粪便堆肥腐熟取秸秆粉碎为直径小于2mm的碎末，加入餐厨垃圾混匀，再加入腐熟剂和畜禽粪便，保持水分在60％-70％，控制堆肥高度为1.5米，控制温度为25-35℃条件下堆积腐熟23-26d；之后堆积腐熟升温，使得温度达到60-70℃，维持2-3d，制得腐熟的秸秆-粪便堆肥；(3)生物有机肥的制备将上述制得的秸秆-粪便肥料进行摊晾，使其温度降至30-35℃后，均匀混入胶质芽孢杆菌菌剂，并添加尿素、硫酸镁、以及活性炭与硼砂，充分混合发酵2-3d；发酵完成后加入酿酒酵母菌剂和黑曲霉菌剂混合均匀后控制温度25℃再次发酵2-3d；将发酵后的混合物进行干燥、计量装袋，即得生物有机肥料。
微生物修复技术在土壤重金属污染治理中的应用
微生物修复技术在土壤重金属污染治理中的应用土壤重金属污染是当前世界范围内普遍存在的环境问题之一。
重金属污染对土壤生态系统和人类健康产生了严重的影响。
为了解决土壤重金属污染问题，科学家们不断探索新的治理方法。
微生物修复技术作为一种生物地球化学方法，近年来在土壤重金属污染治理中得到了广泛的应用。
本文将重点介绍微生物修复技术在土壤重金属污染治理中的应用和其优势。
首先，我们需要了解什么是微生物修复技术。
微生物修复技术是利用微生物的活性和代谢能力，通过微生物修复剂的施用，改变土壤环境中重金属的存在形态，进而减少重金属的迁移、转化和毒性。
微生物修复技术可分为原位修复和外源修复两种方式。
原位修复是指通过改变土壤微生物群落结构和功能，降低土壤中重金属的生物有效性。
而外源修复则是通过施加特定的微生物修复剂来降低土壤重金属的毒性和迁移。
在土壤重金属污染治理中，微生物修复技术的应用是多方面的。
首先，微生物修复技术可以有效地降低土壤中重金属的生物有效性。
重金属污染主要是指重金属离子的生物有效态在土壤中积累超过了一定的阈值，对环境和人体健康产生威胁。
利用微生物修复技术，可以改变土壤环境的酸碱度、氧化还原电位和有机物质含量等因素，减少重金属离子与土壤颗粒表面的结合，从而减少重金属的生物有效性。
其次，微生物修复技术还可以促进土壤中重金属的迁移和转化。
土壤中重金属的迁移和转化受到土壤微生物的活动和代谢过程的调控。
微生物修复技术可以增加土壤微生物群落的多样性和丰度，提高土壤微生物的代谢活性，促进重金属离子的迁移和转化。
例如，某些细菌和真菌具有还原能力，可以将重金属离子还原成元素态，从而减少其毒性和迁移能力。
微生物修复技术还可以利用微生物的吸附和纳米颗粒化能力，将重金属离子吸附在微生物表面或纳米颗粒上，从而降低其活性和迁移能力。
此外，微生物修复技术具有环境友好和经济可行的优势。
与传统的土壤修复方法相比，微生物修复技术更加环境友好。
加快土壤重金属污染修复的微生物菌剂及其制备方法和应用[发明专利]
![加快土壤重金属污染修复的微生物菌剂及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/426525511a37f111f1855bf4.png)
专利名称：加快土壤重金属污染修复的微生物菌剂及其制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：黄彩红,席北斗,檀文炳,袁文超,唐朱睿,夏湘勤
申请号：CN201910212083.3
申请日：20190320
公开号：CN109852567A
公开日：
20190607
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及微生物菌剂，其特征在于包含复合菌剂I，所述复合菌剂I由腐殖质呼吸菌和益生菌组成，其中所述所述腐殖质呼吸菌由腐败假单胞菌(Shewanella putrefaciens)、金属还原地杆菌(Geobacter metallireducens)和海藻希瓦氏菌(Shewanella alga)组成，所述益生菌由厌氧氨氧化布罗卡德氏菌(Brocadia anammoxidans)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)组成。
本发明还涉及所述微生物菌剂的制备方法及其用途。
申请人：中国环境科学研究院
地址：100012 北京市朝阳区安外北苑大羊坊8号
国籍：CN
代理机构：中科专利商标代理有限责任公司
代理人：张莹
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土壤重金属污染修复剂及其制备方法和使用方法
专利名称：土壤重金属污染修复剂及其制备方法和使用方法专利类型：发明专利
发明人：盖国胜,何振全
申请号：CN202010713827.2
申请日：20200722
公开号：CN113969174A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及土壤修复技术领域，公开了一种土壤重金属污染修复剂及其制备方法和使用方法。
该土壤重金属污染修复剂包括重金属吸附剂、包膜磁性颗粒和外包膜。
利用本发明，通过采用包括重金属吸附剂、包膜磁性颗粒和外包膜的土壤重金属污染修复剂，能够有效地吸附土壤中的铅、镉、镍、汞、铜等重金属，并能够使该土壤重金属污染修复剂易于从土壤中分离，操作简单，实施难度小，有效地实现了土壤重金属污染的修复。
土壤重金属污染修复剂在土壤中吸附一段时间后，通过翻耕和磁性吸附能够很容易地将吸附有重金属污染物的该土壤重金属污染修复剂从土壤中分离，利于后续的封存或处理，不会造成二次污染。
申请人：清华大学
地址：100084 北京市海淀区清华园1号
国籍：CN
代理机构：中科专利商标代理有限责任公司
代理人：任岩
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910212083.3
(22)申请日 2019.03.20
(66)本国优先权数据
201910096183.4 2019.01.30 CN
(71)申请人 中国环境科学研究院
地址 100012 北京市朝阳区安外北苑大羊
坊8号
(72)发明人 黄彩红 席北斗 檀文炳 袁文超
唐朱睿 夏湘勤
(74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任
公司 11021
代理人 张莹
(51)Int.Cl.
C12N 1/20(2006.01)
C12N 11/14(2006.01)
B09C 1/10(2006.01)C12R 1/01(2006.01)C12R 1/125(2006.01) (54)发明名称
加快土壤重金属污染修复的微生物菌剂及
其制备方法和应用
(57)摘要
本发明涉及微生物菌剂，其特征在于包含复
合菌剂I，所述复合菌剂I由腐殖质呼吸菌和益生
菌组成，其中所述所述腐殖质呼吸菌由腐败假单
胞菌(Shewanella putrefaciens)、金属还原地
杆菌(Geobacter metallireducens)和海藻希瓦
氏菌(Shewanella alga )组成，所述益生菌由厌
氧氨氧化布罗卡德氏菌(B r o c a d i a
anammoxidans )和枯草芽孢杆菌(Bacillus
subtilis )组成。
本发明还涉及所述微生物菌剂
的制备方法及其用途。
权利要求书1页 说明书5页CN 109852567 A 2019.06.07
C N 109852567
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109852567 A
1.微生物菌剂，其特征在于包含复合菌剂I，所述复合菌剂I由腐殖质呼吸菌和益生菌组成，其中所述所述腐殖质呼吸菌由腐败假单胞菌(Shewanella putrefaciens)、金属还原地杆菌(Geobacter metallireducens)和海藻希瓦氏菌(Shewanella alga)组成，所述益生菌由厌氧氨氧化布罗卡德氏菌(Brocadia anammoxidans)和枯草芽孢杆菌(Bacillus s u b t i l i s)组成，优选地，腐败假单胞菌(S.p u t r e f a c i e n s)、金属还原地杆菌(G.m e t a l l i r e d u c e n s)、海藻希瓦氏菌(S.a l g a)、厌氧氨氧化布罗卡德氏菌(B.anammoxidans)和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)的质量比为A∶B∶C∶D∶E，其中A选自2-4的数字，B选自2-4的数字，C选自1-3的数字，D选自1-3的数字，E选自3-5的数字。
2.权利要求1的微生物菌剂，其特征在于还包含生物活性物质，所述生物活性物质由糖(例如葡萄糖，果糖，乳糖，麦芽糖，优选葡萄糖)和氨基酸组成，所述复合菌剂I，糖和氨基酸组成复合菌剂II，优选所述复合菌剂I，糖和氨基酸的质量比为a∶b∶c，其中a选自60-80的数字，b选自15-40的数字，c选自10-30的数字。
3.权利要求1-2任一项所述的微生物菌剂，其特征在于还包含生物炭，优选所述生物炭来自植物，更优选来自松针，更优选其是通过400℃热解松针4～6h，过150～200目筛而制得，进一步优选地，复合菌II占生物炭的质量百分比为6～12％。
4.制备权利要求3所述微生物菌剂的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将腐殖质呼吸菌与益生菌培养至对数生长期，后混合均匀，得到复合菌剂I。
(2)将步骤(1)所得复合菌剂I冻干后与生物活性物质混合，得到复合菌剂II。
(3)将步骤(2)所得复合菌剂II，与生物炭混合固定。
5.权利要求4的制备方法，其特征在于腐殖质呼吸菌及厌氧氨氧化布罗卡德氏菌的培养条件为35～38℃，厌氧条件；枯草芽孢杆菌的培养条件为35～38℃，好氧条件。
6.权利要求4-5任一项所述的制备方法，其特征在于所述对数生长期是指菌液在600nm 波长处的光密度值(OD600)范围为0.5～0.9。
7.权利要求4-5任一项所述的制备方法，其特征在于所述生物炭的制备方法为：400℃热解松针4～6h，过150～200目筛。
8.权利要求4-5任一项所述的制备方法，其特征在于所述固定方法为：
将生物炭(优选1～1.2g)加入100mL固定化培养基，灭菌后，加入质量比为6～12％的复合菌剂II，温度为35～38℃，固定时间为16～20h。
9.权利要求1-3任一项所述的微生物菌剂在促进土壤重金属污染修复(优选降低土壤重金属含量)中的应用。
10.权利要求9所述的应用，其中所述重金属选自Cd、Cr、U、Cu、Pb、Hg、Zn及组合。
2。