阅读说明：本技术 一种环保酵素的制备方法及在土壤重金属修复方面的应用 (Preparation method of environment-friendly enzyme and application of environment-friendly enzyme in soil heavy metal remediation ) 是由 于德爽 于璐 姜文杰 陈光辉 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明属于土壤修复技术领域,特别涉及一种环保酵素的制备方法及在土壤重金属修复方面的应用,将水、植物厨余和糖按照10:3:1的重量比混合后置于密封容器中在阴凉通风处发酵三个月以上,过滤得到的上清液即为环保酵素原液,制备的环保酵素原液能作为或制备土壤重金属钝化材料使用；其制备方法简单,具有环保、成本低、应用广泛等优点,环保酵素中的微生物和生物活性物质对土壤中的重金属进行固定,降低其迁移率和植物体对重金属的吸收；而且由于环保酵素含有大量的有机物、矿物质有机酸和微生物,在进行重金属修复的同时还可以改善土质情况,增加土壤肥力。(The invention belongs to the technical field of soil remediation, and particularly relates to a preparation method of an environment-friendly enzyme and application of the environment-friendly enzyme in soil heavy metal remediation, wherein water, plant kitchen residues and sugar are mixed according to a weight ratio of 10:3:1, then the mixture is placed in a sealed container, the mixture is fermented for more than three months in a cool and ventilated place, the obtained supernatant liquid after filtration is an environment-friendly enzyme stock solution, and the prepared environment-friendly enzyme stock solution can be used as or used for preparing a soil heavy metal passivation material; the preparation method is simple, and has the advantages of environmental protection, low cost, wide application and the like, and microorganisms and bioactive substances in the environment-friendly ferment can fix heavy metals in soil, so that the mobility and the absorption of plant bodies to the heavy metals are reduced; and because the environment-friendly enzyme contains a large amount of organic matters, mineral organic acids and microorganisms, the soil condition can be improved and the soil fertility is increased while the heavy metal remediation is carried out.)

一种环保酵素的制备方法及在土壤重金属修复方面的应用

技术领域

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本发明属于土壤修复技术领域，特别涉及一种环保酵素的制备方法及在土壤重金属修复方面的应用，主要是针对被重金属污染的农业用地土壤修复。

背景技术

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环保酵素是指以动物、植物和食用菌等为原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的用于环境治理、环境保护的酵素产品。新鲜蔬菜、水果的边角料和红糖、水按比例共同发酵3个月，经过微生物的厌氧发酵后产生的棕褐色液体，再经沉淀、过滤等步骤得到可利用液体，即为环保酵素。环保酵素有利于作物的生长发育，能有效抑制病虫害的发展，可提高作物的抗病力和免疫力。有研究发现环保酵素具有改良土壤盐碱性，提高土壤肥力的作用，还有研究结果表明，环保酵素对土壤中有机质及磷素含量的提高有一定的效果，在国内外，酵素肥在农业上的应用已经很广泛。例如CN202010825695.2公开了一种环保酵素组合物在于环境治理和祛除病虫害的应用，包括：所述在治理环境和祛除病虫害中，将环保酵素组合物喷洒于空气中或植被上或土地上；所述的环保酵素组合物包括如下原料组分：环保酵素和水；或环保酵素、醋和水；所述的环保酵素包括如下原料组分：废弃的果蔬3份、水10份、红糖1份，所述的废弃果蔬包括金丝小枣，所述的环保酵素的制备方法，步骤如下：将废弃的果蔬进行粉碎，在其中加入红糖和水，避光厌氧发酵，制得所述的环保酵素；CN201510550835.9公开了一种以水果为原料制备环保酵素的方法，包括以下步骤：将水果及水果皮洗净，进行预处理，按照水果与水的重量比为2:5放入容器中；向容器中加入料液质量10％—20％的菌种，再向容器中加入料液质量20％的糖，持续发酵30-45天，过滤，除去上层悬浮物，所得到的液体为环保酵素，过滤后，所得到的残渣为环保酵素渣，对于城市河道富营养化水体能起到降低氮磷物质含量的作用；CN202010355751.0公开一种环保酵素及其制备方法和应用，所述环保酵素，包括如下质量份数的原料组分：果蔬垃圾3～6份；甘蔗1～2份；水10～20份和发酵催化剂0.03～0.10份，所述发酵催化剂为酸性氨基酸与糖类化合物制备而成的离子液体，提供的环保酵素可明显改善土壤肥力，提高土壤中全氮和有机质含量。综上所述，现有的环保酵素主要是用于预防虫害和降低氮磷物质，并未涉及对土壤重金属修复方面，在实际应用中也很罕见。

土壤重金属不能为土壤微生物所分解，而且易于累积转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。目前，国内外较为常见的物理、化学和生物修复方法，通过原位或异位修复的方法对土壤进行修复，其中物理修复方法主要用于污染面积小、严重污染且易扩散的土壤，虽然能够从根本上改良土壤，但是治理成本高，且易造成二次污染、破坏土壤结构、降低土壤肥力；化学修复是采用向土壤中投加稳定剂、螯合剂的方法，降低土壤中重金属迁移率和被动植物吸收的能力，把重金属固定在土壤中，但容易破坏土壤结构，并且化学药剂用量大，费用高；生物修复是利用动植物或微生物代谢作用进行修复，但修复周期较长，外界条件要求高。因此，迫切需要开发一种土壤重金属生态修复方法。

环保酵素对重金属污染土壤进行修复，主要是利用其中的微生物和生物活性物质对土壤中的重金属进行固定，降低其迁移率和植物体对重金属的吸收。由于环保酵素含有大量的有机物、矿物质有机酸和微生物，在进行重金属修复的同时还可以改善土质情况，增加土壤肥力。除此之外，还可以在一定程度上减少生活垃圾对环境造成的污染。该方法具有制备简单、修复成本低、修复周期短、无二次污染等特点。因此，利用环保酵素进行重金属污染土壤修复，对环境保护有着重要意义。

发明内容

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本发明实施例的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种环保酵素的制备方法及在土壤重金属修复方面的应用，利用环保酵素对重金属污染土壤进行修复。

为了实现上述目的，本发明制备环保酵素的具体过程为：将水、植物厨余和糖按照10:3:1的重量比混合后置于密封容器中在阴凉通风处发酵三个月以上，过滤得到的上清液即为环保酵素原液，第一个月需要每天打开密封容器进行放气并搅拌。

本发明所述植物厨余包括果皮和菜叶；糖为红糖或葡萄糖。

本发明所述密封容器为通用发酵容器。

本发明所述环保酵素原液能作为或制备土壤重金属钝化材料使用。

本发明所述土壤重金属为镉、锌、铜、铅、锰、镍、汞、砷中的一种或多种。

本发明采用环保酵素修复土壤重金属的过程为：将环保酵素原液稀释1～500倍，均匀喷洒在土壤中，室温条件下，保持40～60％持水量进行培养修复。

本发明与现有技术相比，其制备方法简单，具有环保、成本低、应用广泛等优点，环保酵素中的微生物和生物活性物质对土壤中的重金属进行固定，降低其迁移率和植物体对重金属的吸收；而且由于环保酵素含有大量的有机物、矿物质有机酸和微生物，在进行重金属修复的同时还可以改善土质情况，增加土壤肥力，除此之外还能在一定程度上减少生活垃圾对环境造成的污染，对农业生产和环境保护具有良好的应用价值。

附图说明

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图1为本发明所述环保酵素的制备过程示意图。

图2为本发明所述环保酵素对土壤中铜的修复效果曲线图。

图3为本发明所述环保酵素对土壤中镉的修复效果曲线图。

图4为本发明所述环保酵素对土壤中锌的修复效果曲线图。

具体实施方式

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为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1：

本实施例所述环保酵素的制备过程为：将水、植物厨余、糖按照10：3：1充分混合均匀，置于干净塑料桶中密封发酵，第一个月需每天打开桶盖进行放气并搅拌，在阴凉通风处发酵3个月以上，过滤得到的上清液部分即为环保酵素。

本实施例所述植物厨余为苹果，所用的糖为红糖。

本实施例采集被铜污染的土壤，置于1L花盆中采用环保酵素进行钝化修复，将制备的环保酵素稀释100倍，均匀地喷洒土样上，保持50％最大持水量进行培养修复，每10天取样，用TCLP法提取土样中有效态铜进行铜含量检测，结果如图2所示，从图2中可以看出，本实施例得到的环保酵素对重金属铜有明显的降解效果。

实施例2：

本实施例所述环保酵素的制备过程为：将水、植物厨余、糖按照10：3：1充分混合均匀，置于干净塑料桶中密封发酵，第一个月需每天打开桶盖进行放气并搅拌，在阴凉通风处发酵3个月以上，过滤得到的上清液部分即为环保酵素。

本实施例所述植物厨余为苹果，所用的糖为葡萄糖。

本实施例采集被镉污染的土壤，置于1L花盆中采用环保酵素进行钝化修复，将环保酵素稀释200倍，均匀地喷洒土样上，保持50％最大持水量进行培养修复，每10天取样，用TCLP法提取土样中有效态镉进行镉含量检测，其结果如图3所示，从图3中可以看出，本实施例得到的环保酵素对重金属镉有明显的降解效果。

实施例3：

本实施例所述环保酵素的制备过程为：将水、植物厨余、糖按照10：3：1充分混合均匀，置于干净塑料桶中密封发酵，第一个月需每天打开桶盖进行放气并进行搅拌，在阴凉通风处发酵3个月以上，过滤得到的上清液部分即为环保酵素。

本实施例所述植物厨余为苹果，所用的糖为红糖。

本实施例采集被锌污染的土壤，置于1L花盆中采用环保酵素进行钝化修复，将环保酵素稀释100倍，均匀地喷洒土样上，保持60％最大持水量进行培养修复，每10天取样，用TCLP法提取土样中有效态锌进行锌含量检测，其结果如图4所示，从图4中可以看出，本实施例得到的环保酵素对重金属锌有明显的降解效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。