农田土壤重金属污染微生物修复关键技术与应用

地区:上海市 宝山区

关键词:福建三炬生物科技股份有限公司

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001177

成果描述:

该项目属于农田土壤重金属污染防治领域,《土十条》的提出到2020年,受污染耕地治理与修复面积达到1000万亩,任务面临的考验十分艰巨。而该项目以有机物料为主要成分的载体材料和多种功能微生物协同钝化土壤重金属,研发出了一种具有修复土壤重金属作用的生物有机肥,能从中国实际出发,在不停耕的基础上,通过载体材料调节土壤理化性质,提高土壤pH值和有机质含量,同时利用微生物对重金属的吸附、沉淀、转化等一系列反应,改变重金属元素在土壤中的化学形态和赋存状态,实现土壤中重金属的钝化/稳定化,降低其在土壤中的可移动性和生物有效性,降低作物对重金属的吸收和利用,减少其向环境流失。该技术对于保护生态环境、治理环境污染具有重要的意义,同时为保障农产品安全和促进农民增收提供新途径。项目通过对微生物载体的技术创新,解决了功能微生物对粗犷受污染土壤存活与适应问题,同时结合载体的理化性质对土壤进行修复和改良,并且研发出了一种载体的标准化制备方法。项目通过静态吸附、动态吸附以及盆栽试验等流程提供了一种定向筛选获取目标微生物菌种的筛选方法,并且获得了多株具有重金属钝化作用的菌株。项目实现了多菌株协同发酵培养的创新。在土壤修复产品制备工艺上,从菌株的发酵到设备改造以及生产工艺的优化等方面取得了一系列的自主知识产权。项目相关专利授权7项,处在实质审查中的专利2项,发表相关论文1篇。 通过盆栽试验证明制备的具有土壤修复作用的生物有机肥可明显降低土壤有效镉的含量,在中轻度镉污染土壤中,施用项目研发产品后,油麦菜中镉含量低于国家食品安全标准中的限量值。经海南定安县农技站、陆丰市农业局农技站、潮州市农业局土肥站等单位田间试验表明,处理间差异显著,重复间差异不显著,在重金属污染土壤中施用该产品可使有效态的重金属镉、铬、铅、铜、镍、汞的钝化率超过80%,并可显著降低作物可食用部分中重金属的含量,提高作物对重金属的耐受性。 项目形成的土壤原位钝化修复技术具有较高的成熟度,能够实现边生产边进行土壤修复的应用,项目研发的具有土壤原位钝化修复作用的生物有机肥已成功应用于中轻度重金属污染的菜地、稻田土壤修复,并在海南、广东、湖南、福建等多个地方推广应用。项目研发的产品从2014年投入市场以来,销售量逐年增长,2014年项目研发的产品销售收入为175.72万元,2015年销售收入为514.65万元,除此之外,2015年7月,项目研发的产品在湘潭农业局稻田镉超标治理公开招标中中标,政府采购总额154.368万元。应用情况表明施用该土壤修复产品能够有效降低作物可食用部分中重金属的含量,逐步提高种植土壤的有机质,有效增加土壤的肥力,同时还可增加土壤阳离子交换量,此外还可在减少化肥的施用量的基础上提高农产品质量与产量。该产品价格低,效果好,深受重金属矿区、污水灌溉区、城市近郊等中轻度重金属污染地区经济作物种植户的喜爱。
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