181 / 2023-10-25 16:35:20

微生物驱动稻田土壤镉活化移除及处理液净化回用技术研究

功能微生物，镉污染稻田，活化移除，净化回用工艺，循环利用

微生物驱动土壤镉的活化移除是最具有前景的稻田镉污染修复技术之一，而微生物处理后土壤含镉处理液的净化回收是实现微生物原位修复技术的关键环节。本研究将定向筛选的复配功能菌群运用于镉污染稻田原位修复试验，结果表明：功能菌群对土壤总镉和有效镉的活化移除效率可达到13.8-48.3%；微生物群落分析表明：土壤中Metallibacterium、Acidithiobacillus和Alicyclobacillus的相对丰度在处理过程中逐渐升高，土壤微生物群落结构显著改变，其主要受到外源输入的营养元素以及微生物处理前后引起的土壤有效镉、总镉含量和pH值变化的影响；进一步分析发现处理液中存在大量的Cd、N、P和K营养元素及微生物资源，具有较高的回收利用价值；利用活性炭（C）、腐殖酸（H）和单分子纳米材料（S）净化含镉处理液，发现处理液中共存阳离子及溶液pH对Cd的吸附效率有显著影响，对Cd的吸附作用主要发生在Fe和Al之后；最后将净化的处理液应用于微生物培养和土壤修复，发现净化后的处理液可直接用于微生物培养而无需额外添加营养成分，且对土壤修复效率比原始微生物菌剂更高。由此可见，微生物活化移除修复技术可以有效降低土壤总镉和有效镉含量，通过进一步探索微生物处理液的净化回用工艺，促进了水资源、营养元素及微生物资源循环利用，降低了修复成本，推进了镉污染稻田绿色、高效、快速修复技术的实现。