用蕈菌-植物联合修复重金属污染土壤的富集生物后处理技术的制作方法.pdf

用蕈菌-植物联合修复重金属污染土壤的富集生物后处理技

术的制作方

专利名称：用蕈菌-植物联合修复重金属污染土壤的富集生

物后处理技术的制作方

技术领域：

发明属于资源环境技术领域，具体涉及富集重金属的植物体

和蕈菌子实体后处理技术。

背景技术：

:

随着我国工业化、城市化进程进程不断加快，重金属对土壤、

水源的污染日

益严重。其中镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、

镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)等是较常见的重金属污染。全世界

平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu为340万吨，Pb为500万

吨，Mn为1500万吨，Ni为100万吨。我国现在我国受重

金属污染的农田土壤约2500万公顷，每年被重金属污染的

粮食多达1200万吨，造成的直接经济损失超过100亿元。

重金属可严重破坏正常的土壤或水体生境，造成农牧作物的

减产甚至绝收，严重损害农、渔、牧业生产。农渔产品可不

同程度地富集重金属，富含重金属的农渔产品极大地危害

人类健康。污染土壤的重金属会因地球物理化学循环扩大

污染区域，同时还可污染水源。重金属破换生态环境同时对

污染区域的各种生物都有不同程度的损害。资料表明，污染

土壤-水源的重金属可经食物链层层富集传播直到人，严重

危害人类健康。加之重金属污染区域日趋扩大，解决重金

属污染的问题势在必行。

现在重金属污染土壤的修复主要有工程治理修复、物理修复、

化学修复、农业修复及生物修复五种方法。前三种治理方

较为传统，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。生物修复是现实最好

的选择，也是最现实可行的方案。

近年来生物修复技术治理土壤重金属污染已成为主流，各国

都在积极研究推广。生物修复主要包括植物修复和微生物修

复。其中，植物修复是目前国外研究的重点和热点，多种已

实际运用，取得了一定成效。植物修复优点易种植、富集量

大、可以拔除多种土壤中的重金属、土壤肥力流失少、不破

坏基本的土壤结构；植物修复缺点植物生长周期长、后续处

理麻烦(焚烧是主体技术，但污染空气)。植物不易腐烂，致

使现有的植物修复技术实际上只起一个富集浓縮土壤重金

属离子的作用，重金属离子从土壤中被吸收转运到植物体内

后，没有根本从环境中去除，处理不当植物中富集的重金属

离子又会回到环境或土壤中，引起二次污染，并造成污染区

域的扩大。因此富集植物的后处理技术是一个亟待解决的

问题。

蕈菌修复重金属污染的土壤也是国内外研究的重点。蕈菌可

以直接吸收空气中漂浮的重金属或通过菌丝体累积土壤基

质中的重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Zn等)；其对重金属的

耐受和富集能力均强于植物。蕈菌还有生物量大、生长周

期短、栽培技术成熟且成本低、无季节限制、不引起土壤肥

力的流失等优点。且蕈菌子实体含糖量大，极易被微生物降

解。降解过程无污染，几乎不产生残渣。因此蕈菌修复重金

属污染的土壤是一个很好的选择。

生物体富集重金属后可作为沼气发酵的原料。沼气发酵原料

非常丰富，包括人畜、家禽粪便和作物秸秆、秕壳、青杂草、

树叶、农副产品加工的废水、残渣、生活污水等。因此，重

金属富集植物和微生物是极好的沼气发酵原料。沼气发酵

可集中处理富集生物。既可以避免常规处理重金属富集植物

造成的二次

污染，又可以极大地减少富集重金属的植物和蕈菌的生物量，

且产生大量沼气(主要成分是甲烷和二氧化碳)，可用于燃烧、

发电等的能源。沼气发酵成本极低、技术成熟简单，易于推

广。

沼气发酵中植物体降解速度慢，且不能完全降解。因为植物

体含有大量的纤维素和木质素，将植物体直接投入沼气池进

行减量发酵处理，植物体分解慢、

原料利用率低、发酵减量周期长(2030天)、沼渣生成率高、

易出现结壳等问题，同时植物体碳氮比较大，单独作原料发

酵效率^^且发酵后期容易沼液易酸化。

蕈菌菌丝和子实体含糖量高，碳氮比低，在沼气池中可被快

速降解减量，是沼气发酵微生物生长的绝好材料。使用蕈菌

做沼气材料可促进发酵微生物的快速增值，大大縮短沼气发

酵的启动时间。

发明内容

本发明的目的在于克服重金属超富集生物后处理现有技术

和方法的不足，为人们提供一种高效、低成本、易于实施的

超富集生物体(植物和蕈菌，下同)后处理技术。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。