本發(fā)明涉及一種重金屬污泥土壤修復劑、制備方法及其在污泥消納中的應用，具體為一種利用微生物處理污泥制備針對重金屬污染的土壤修復劑的方法、獲得的重金屬污泥土壤修復劑，及其在污泥消納中的應用。
背景技術：
目前，農(nóng)業(yè)用地中的土壤由于長期使用化肥和各種農(nóng)藥，再加上水質的污染使土壤中的重金屬含量復雜，影響了土壤的農(nóng)業(yè)性能和質量。長期以來，尋求一種修復土壤的原位鈍化技術越來越引起有關部門和專家的重視，特別是尋求一種利用有機物和無機物結合體，實現(xiàn)土壤原位鈍化修復功能，更有利于我國土壤質量的提高和農(nóng)業(yè)發(fā)展。
微生物對重金屬的生物轉化微生物作用可以改變重金屬離子的活動性,從而影響重金屬離子的生物有效性。在自然條件下,很多微生物可通過氧化還原作用、甲基化作用和脫烴作用等將重金屬離子轉化為無毒或低毒的化合物形式
微生物作用轉化重金屬離子的主要方式有以下3種：
(1)通過微生物對重金屬的主動與被動堆積作用而使重金屬得以在體內富集轉化。
(2)通過微生物的金屬轉化作用,如氧化還原作用或烷基取代作用等,而使重金屬從一種形態(tài)轉化為另一種形態(tài)。有些微生物,如嗜酸鐵氧化細菌(氧化亞鐵硫桿菌、氧化亞鐵鉤端螺旋桿菌等)能夠氧化Fe2+、還原態(tài)的S(如H2S等)和金屬硫化物來獲得能源,影響許多金屬的活動性。除了通過氧化金屬離子外,微生物還可把一些重金屬還原成可溶性的或揮發(fā)性的形態(tài),如有些微生物可把難把Hg2+還原成揮發(fā)性的Hg,鐵錳氧化物的還原也可把吸附在難溶性Fe3+、Mn4+氧化物上的重金屬釋放出來。
(3)微生物能夠產(chǎn)生影響重金屬活性的物質,如微生物新陳代謝過程中產(chǎn)生的簡單有機化合物、大分子腐殖酸和富里酸或其它分泌物等都能絡合環(huán)境中的重金屬離子,從而實現(xiàn)不同重金屬離子形態(tài)間的轉化。在營養(yǎng)充分的條件下,土壤微生物代謝活躍,促進了對鎘的轉化。
利用生物技術修復重金屬污染環(huán)境現(xiàn)已有很多應用實例，但是修復效果大都不理想。如大家熟知的超積累植物蜈蚣草，已在很多土壤重金屬污染地區(qū)得以實際應用。但是植物修復有一定的局限性，很多植物都不能在像中國西北部這樣的干旱惡劣的環(huán)境中生存。而且植物修復周期太長、效率較低。除此之外，還有包括硫還原菌在內的各種細菌修復方法也被應用于重金屬污染環(huán)境的修復之中。但是由于吸附了重金屬的菌體無法分離出來，依然存在于環(huán)境中，然后由于各種原因，已經(jīng)被細菌吸收了的重金屬又會重新釋放到環(huán)境中。另外，大部分微生物對氧化還原條件和有毒金屬價態(tài)改變的敏感性等問題，都導致了生物修復技術在實際中的應用還是有一定困難的。另外，某些高鹽度土壤更加大了生物修復的難度。因此，這些不足就使我們迫切需要找到一種實用、經(jīng)濟、高效的土壤原位修復技術。
技術實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有污泥消納的困難，本發(fā)明提供的污泥重金屬土壤修復劑不僅解決了污泥處置問題，而且變廢為寶，把污泥變成土壤修復劑，能修復重金屬污染的土地。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案：
1、污泥預處理
城市生活污水處理廠產(chǎn)生的生活污泥在晾曬場堆放、晾曬10～15天，可適當添加生物除臭劑。初步減少臭味，機器脫水并使含水量從75％左右降低至40％以下。
向上述干燥處理后的污泥中添加輔料、重金屬鈍化劑，將上述各組分混合均勻后用粉碎機或破碎機破碎，過篩網(wǎng)，制成粒徑不過10mm的污泥小粒，備用。
所述輔料的作用為：調節(jié)污泥的含水量、透氣性、陽離子交換量或可以增加污泥的腐殖酸含量。為了提高發(fā)酵效率，所述輔料與所述污泥的質量份數(shù)比可以為輔料∶污泥＝1∶20～100；
所述輔料可以為粉碎后的秸稈、麥秸、果渣、豆渣、稻糠、頁巖、草炭、鋸末、椰糠或木薯渣中的一種或任意組合。其中，秸稈、麥秸、果渣、豆渣、稻糠可以提供碳源和氮源；鋸末、木薯渣或椰糠可以調節(jié)污泥的含水量和透氣性，頁巖可以調節(jié)污泥的陽離子交換量，草炭增加污泥的腐殖酸含量和調節(jié)污泥的陽離子交換量。例如可以選自：質量份數(shù)比為秸稈：頁巖∶草炭∶鋸末＝(1-1.5)∶(1-1.5)∶1∶(1-1.5)；豆渣：頁巖∶草炭∶椰糠＝1：(1-1.5)∶1∶(1-1.5)；果汁廠果渣下腳料：頁巖∶草炭∶木薯渣＝(1-1.5)∶(1-1.5)∶1∶(1-1.5)等。
所述的重金屬鈍化劑為煤灰、或磷礦粉、或沸石、或草炭、或生石灰、或珍珠巖的一種或混合物，所述重金屬鈍化劑與所述污泥的質量份數(shù)比為重金屬鈍化劑∶污泥＝1∶100～500。
以上所述的重金屬鈍化劑，污泥中可能含有重金屬(Cu、Zn、Pb、Cr等)，可能超標，投加重金屬鈍化劑，通過化學、物理化學反應，使重金屬穩(wěn)定存在于鈍化劑中，不影響農(nóng)作物。如煤灰、磷礦粉、沸石和草炭，生石灰，珍珠巖等。
2、復合微生物菌劑的制備
所述復合微生物菌劑包含：嗜熱脂肪芽孢桿菌菌劑、嗜熱鏈球菌菌劑、腐殖質還原棒桿菌、鐵還原泉桿菌、叢毛單胞菌的至少3種或多種，
所述復合微生物菌劑包含：嗜熱脂肪芽孢桿菌菌劑、嗜熱鏈球菌菌劑、腐殖質還原棒桿菌、鐵還原泉桿菌、叢毛單胞菌，各菌劑之間的混合比例為1～10：1～10：1～10：1～10：1～10。
首先將嗜熱脂肪芽孢桿菌菌劑、嗜熱鏈球菌菌劑、腐殖質還原棒桿菌、鐵還原泉桿菌、叢毛單胞菌這五種微生物菌種分別接入到裝有15ml種子培養(yǎng)基的100ml搖瓶中，在搖床上水浴震蕩培養(yǎng)進行種子培養(yǎng)，得到種子液；
然后以5體積％至10體積％比例接入發(fā)酵罐液體進行培養(yǎng)，從而分別得到所述五種微生物菌種各自的菌懸液，將上述獲得的5種菌懸液混合均勻，從而得到所述復合微生物菌劑。
種子液和發(fā)酵液的菌種培養(yǎng)方法如下：LB培養(yǎng)基，pH7.0，30℃好氧培養(yǎng)48～72h；LB培養(yǎng)基組成為：蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉10g/L。
上述各菌都可以選擇商業(yè)化的菌種，并不需要特別注明。
其中，可以選擇如下菌株：嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillus stearothermophilus)(CGMCC No.5846)、嗜熱鏈球菌(保藏編號CICC20376)(Streptococcus thermophilus)、腐殖質還原棒桿菌(CGMCC2452)、叢毛單胞菌(CCTCCAB2011133)和鐵還原泉桿菌(CCTCCM2011498)等。
3、復合微生物菌劑的發(fā)酵
向預處理后的污泥原料中接入步驟2中獲得的復合微生物菌劑，在30-60℃、pH5-8的條件下進行發(fā)酵。
所述的復合微生物菌劑的接種量為2-20ml/kg污泥；
優(yōu)選的，同時接入營養(yǎng)鹽溶液，營養(yǎng)鹽溶液的接入量為5-50g/1000kg污泥，所述營養(yǎng)鹽溶液每升包括(NH4)2SO4，1～15g；KH2PO4，1-5g；K2HPO4·3H2O，1-5g；CaCl2，0.01～0.1g；FeSO4，0.1～1mg；酵母粉，1～15g；MgCl2·6H2O，1-1.5g；半胱氨酸，0.1～5g；
將上述各種物質混合攪拌均勻；然后將配好的污泥運到發(fā)酵車間，進行堆肥發(fā)酵；
優(yōu)選的，堆肥發(fā)酵方法為：將上述混合料堆垛、覆蓋薄膜保濕，發(fā)酵3～7天，測定溫度，當溫度達到60～65℃時，在60℃左右高溫條件下經(jīng)過24-36小時可翻動一次，然后再等到溫度達60℃時，第二次翻動，第二次翻動后自然放置5-7天，發(fā)酵溫度穩(wěn)定在40℃以下就完成發(fā)酵。污泥基本腐熟，臭味消失，溫度降到40℃以下，水分含量降到35％以下，制備獲得第一發(fā)酵產(chǎn)物。
4、重金屬處理微生物二次發(fā)酵
將80～100重量份的上述發(fā)酵產(chǎn)物、60～90重量份的經(jīng)過預處理污泥、5～20重量份的腐殖酸、10-25重量份的甲殼素、10-15重量份的稀磷酸、0.1～1重量份的乙二胺四乙酸、1～10重量份的重金屬處理微生物菌群攪拌均勻，進行二次發(fā)酵。
優(yōu)選的，將90重量份的上述發(fā)酵產(chǎn)物、75重量份的污泥、10份腐殖酸、15重量份的甲殼素、10重量份的稀磷酸、0.5重量份的乙二胺四乙酸、5重量份的重金屬處理微生物菌群攪拌均勻后發(fā)酵。
其中，將稱取的甲殼素中加入稀磷酸中，充分攪拌，待甲殼素溶解在稀磷酸中形成溶液，之后再與其他成分混合；
其中，所述重金屬處理微生物菌群含有蠟樣芽胞桿菌(Bacilluscereus)、檸檬酸桿菌(Citrobacter)、枯草芽孢桿菌(Bacillus)、少根根霉菌(Rhizopusarrhizus)、動膠菌屬(Aoogloea)、銅綠假單孢菌(Pseudomonasaeruginosa)、啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，上述商業(yè)化菌按照1～2：1～2：1～2：1～2：1～2：1～2：1～2組成。
上述蠟樣芽胞桿菌(Bacilluscereus)、檸檬酸桿菌(Citrobacter)、枯草芽孢桿菌(Bacillus)、少根根霉菌(Rhizopusarrhizus)、動膠菌屬(Aoogloea)、銅綠假單孢菌(Pseudomonasaeruginosa)、啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)都可以為商業(yè)化的污泥處理常用菌種，并不需要特殊選擇和處理。
優(yōu)選的，所述二次發(fā)酵為：控溫發(fā)酵，在室溫≥38℃、料溫升至62-72℃條件下發(fā)酵，使物料實現(xiàn)高溫礦質化反應，腐熟度≥80％，每隔24-72小時攪拌3小時，密封靜置繼續(xù)發(fā)酵，如此循環(huán)2-5次直至發(fā)酵結束。
5、將上述重金屬土壤修復劑粉碎，計量，包裝和入庫。
本發(fā)明同時提供一種重金屬土壤原位修復方法，所述方法為：將上述重金屬土壤修復劑施用于重金屬污染土地，每畝地重金屬土壤修復劑的施用量為100-1000kg；
優(yōu)選的，所述方法還包括施用肥料和草木灰，所述肥料與重金屬土壤修復劑的重量比為1：10～100，所述草木灰與重金屬土壤修復劑的重量比為1：5～20，所述肥料的組成為：有機動物糞20-40份、腐殖酸3-10份、保水劑0.4-2份、琥珀酸2-3份，其中保水劑為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的產(chǎn)品，例如：丙烯酰胺-丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨等)；淀粉接枝丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物(淀粉接枝丙烯酸鹽)。
優(yōu)選的，草木灰的粒徑小于等于5mm。
優(yōu)選的，修復過程中維持土壤濕度為田間飽和持水量的50～70％。
優(yōu)選的，修復周期為60～120天。
本發(fā)明制備獲得的土壤修復劑的有益效果是：
污泥發(fā)酵干化的全部生產(chǎn)過程，不產(chǎn)生廢液，廢渣，經(jīng)除臭后氣味指標符合國家二級空氣標準。所有原料經(jīng)處理后，除排出水蒸氣和少量CO2以外，全部變成了營養(yǎng)土或肥料。
本發(fā)明利用活性污泥中含有較高的有機質、氮、磷等營養(yǎng)元素，彌補禾稈營養(yǎng)的不足，使得農(nóng)產(chǎn)品下腳料中的硅素與氮、磷、鉀三要素優(yōu)化配合、無機肥與有機肥相結合、速效肥與長效相結合、禾稈生物發(fā)酵劑與固氮菌、解磷菌及解鉀菌相結合，功效互補，最終不但實現(xiàn)了農(nóng)作物優(yōu)質高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，增產(chǎn)增收的效果，也使得本禾稈生物有機硅鉀酵素菌肥成為優(yōu)良的“土壤改良劑”、“緩釋保墑劑”及“重金屬吸附劑”，能調節(jié)土壤肥力，抑制植物根系吸收重金屬，減少水土污染源，避免重金屬對農(nóng)田二次污染，消除重金屬對人類健康的潛在威脅，實現(xiàn)硅鉀安全無污染地還田，解決了污泥農(nóng)用中關于重金屬及有害細菌的安全性問題。
污泥等有機廢棄物經(jīng)持續(xù)50℃以上的高溫發(fā)酵后，發(fā)酵徹底，無異味，殺菌滅卵，殺滅草籽，污泥經(jīng)生物發(fā)酵生成的營養(yǎng)土，不但有機質含量高、還有大量的有益菌和部分生理活性物質。在土壤中施用，能夠增加土壤有機質含量，提高土壤活性，改善土壤理化性，緩解土壤板結；還能夠促進作物生長發(fā)育，促進作物早熟，使作物根系發(fā)達，莖粗、葉厚。提高作物抗旱、抗?jié)?、抗寒、抗倒伏、抗病蟲害能力，增產(chǎn)、增收效果明顯。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明的污泥土壤修復劑、制備方法及其在污泥消納中的應用進行詳細描述。本實驗中用到的污泥的各項技術指標的測量方法均按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY884-2004)進行。
實施例1重金屬土壤修復劑的制備
1、污泥預處理
城市生活污水處理廠產(chǎn)生的生活污泥在晾曬場堆放、晾曬10～15天，可適當添加生物除臭劑。初步減少臭味，機器脫水并使含水量從75％左右降低至40％以下。
向上述干燥處理后的污泥中添加輔料、重金屬鈍化劑，將上述各組分混合均勻后用粉碎機或破碎機破碎，過篩網(wǎng)，制成粒徑不過10mm的污泥小粒，備用。
所述輔料為秸稈：豆渣：頁巖∶草炭∶鋸末＝1：1∶1∶1∶1，所述輔料與所述污泥的質量份數(shù)比為輔料∶污泥＝1∶20；
所述的重金屬鈍化劑為煤灰、生石灰、珍珠巖的混合物，所述重金屬鈍化劑與所述污泥的質量份數(shù)比為重金屬鈍化劑∶污泥＝1∶100。
2、復合微生物菌劑的制備
所述復合微生物菌劑包含：嗜熱脂肪芽孢桿菌菌劑、嗜熱鏈球菌菌劑、腐殖質還原棒桿菌、鐵還原泉桿菌、叢毛單胞菌，各菌劑之間的混合比例為2：2：5：5：5。
首先將嗜熱脂肪芽孢桿菌菌劑、嗜熱鏈球菌菌劑、腐殖質還原棒桿菌、鐵還原泉桿菌、叢毛單胞菌這五種微生物菌種分別接入到裝有15ml種子培養(yǎng)基的100ml搖瓶中，在搖床上水浴震蕩培養(yǎng)進行種子培養(yǎng)，得到種子液；
然后以5體積％至10體積％比例接入發(fā)酵罐液體進行培養(yǎng)，從而分別得到所述五種微生物菌種各自的菌懸液，將上述獲得的5種菌懸液混合均勻，從而得到所述復合微生物菌劑。
種子液和發(fā)酵液的菌種培養(yǎng)方法如下：LB培養(yǎng)基，pH7.0，30℃好氧培養(yǎng)48～72h；LB培養(yǎng)基組成為：蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉10g/L。
3、復合微生物菌劑的發(fā)酵
向預處理后的污泥原料中接入步驟2中獲得的復合微生物菌劑，在30-60℃、pH5-8的條件下進行發(fā)酵。
所述的復合微生物菌劑的接種量為10ml/kg污泥；
優(yōu)選的，同時接入營養(yǎng)鹽溶液，營養(yǎng)鹽溶液的接入量為10g/1000kg污泥，所述營養(yǎng)鹽溶液每升包括(NH4)2SO4，10g；KH2PO4，3g；K2HPO4·3H2O，3g；CaCl2，0.05g；FeSO4，0.5mg；酵母粉，10g；MgCl2·6H2O，1g；半胱氨酸，0.5g；
將上述各種物質混合攪拌均勻；然后將配好的污泥運到發(fā)酵車間，進行堆肥發(fā)酵；
優(yōu)選的，堆肥發(fā)酵方法為：將上述混合料堆垛、覆蓋薄膜保濕，發(fā)酵3～7天，測定溫度，當溫度達到60～65℃時，在60℃左右高溫條件下經(jīng)過24-36小時可翻動一次，然后再等到溫度達60℃時，第二次翻動，第二次翻動后自然放置5-7天，發(fā)酵溫度穩(wěn)定在40℃以下就完成發(fā)酵。污泥基本腐熟，臭味消失，溫度降到40℃以下，水分含量降到35％以下，制備獲得第一發(fā)酵產(chǎn)物。
4、重金屬處理微生物二次發(fā)酵
將80重量份的上述發(fā)酵產(chǎn)物、60重量份的經(jīng)過預處理污泥、5重量份的腐殖酸、10重量份的甲殼素、10重量份的稀磷酸、0.1重量份的乙二胺四乙酸、1重量份的重金屬處理微生物攪拌均勻，進行二次發(fā)酵。
其中，將稱取的甲殼素中加入稀磷酸中，充分攪拌，待甲殼素溶解在稀磷酸中形成溶液，之后再與其他成分混合；
其中，所述重金屬處理微生物由蠟樣芽胞桿菌(Bacilluscereus)、檸檬酸桿菌(Citrobacter)、枯草芽孢桿菌(Bacillus)、少根根霉菌(Rhizopusarrhizus)、動膠菌屬(Aoogloea)、銅綠假單孢菌(Pseudomonasaeruginosa)、啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，上述細菌的CFU之比為1∶1∶1∶1∶1∶1∶1。
所述二次發(fā)酵為：控溫發(fā)酵，在室溫≥38℃、料溫升至62-72℃條件下發(fā)酵，使物料實現(xiàn)高溫礦質化反應，腐熟度≥80％，每隔24-72小時攪拌3小時，密封靜置繼續(xù)發(fā)酵，如此循環(huán)2-5次直至發(fā)酵結束。
5、將上述重金屬土壤修復劑粉碎，計量，包裝和入庫。
實施例2土壤修復，在污染土壤中只添加重金屬土壤修復劑
將實施例1制備得到的重金屬土壤修復劑施用于重金屬污染土地，每畝地重金屬土壤修復劑的施用量為500kg；
將重金屬土壤修復劑過5mm網(wǎng)篩，利用翻堆機使其均勻混合后均勻撒入待修復的重金屬污染的土地中，利用旋耕機將其與土地表面40cm的土壤混合，之后澆水調節(jié)土壤濕度為田間飽和持水量的60％，室溫下自然堆置60d后，測定土壤中可生物利用態(tài)的、中等利用態(tài)的和難利用形態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度值。
結果顯示：土壤pH值上升至6.1；生物可利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為263.1、145.8和1.9mg/kg，分別下降了39.2、40.2和86.1％；中等利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為582.4、326.5和4.8mg/kg，Zn、Pb和Cd的濃度分別下降了12.1、9.4和11.2％；難利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為754.1、525.4和11.9mg/kg，分別上升了52.0、86.2和76.4％。
實施例3土壤修復，在污染土壤中添加重金屬土壤修復劑+肥料
將實施例1制備得到的重金屬土壤修復劑施用于重金屬污染土地，每畝地重金屬土壤修復劑的施用量為500kg；
將重金屬土壤修復劑過5mm網(wǎng)篩，與肥料混合均勻，所述肥料與重金屬土壤修復劑的重量比為1：10，所述肥料的組成為：有機動物糞20份、腐殖酸5份、保水劑0.4份、琥珀酸2份，其中保水劑為聚丙烯酰胺。
利用翻堆機使其均勻混合后均勻撒入待修復的重金屬污染的土地中，利用旋耕機將其與土地表面40cm的土壤混合，之后澆水調節(jié)土壤濕度為田間飽和持水量的60％，室溫下自然堆置60d后，測定土壤中可生物利用態(tài)的、中等利用態(tài)的和難利用形態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度值。
結果顯示：土壤pH值上升至6.7；生物可利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為201.2、109.7和1.2mg/kg，分別下降了42.1、45.2和89.1％；中等利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為422.3、263.1和3.5mg/kg，Zn、Pb和Cd的濃度分別下降了19.1、11.4和15.0％；難利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為814.2、591.2和16.9mg/kg，分別上升了68.1、89.2和83.6％。
實施例4土壤修復，在污染土壤中添加重金屬土壤修復劑+肥料+草木灰
將實施例1制備得到的重金屬土壤修復劑施用于重金屬污染土地，每畝地重金屬土壤修復劑的施用量為500kg；
將重金屬土壤修復劑過5mm網(wǎng)篩，與肥料、草木灰混合均勻，所述肥料與重金屬土壤修復劑的重量比為1：10所述草木灰與重金屬土壤修復劑的重量比為1：10，所述肥料的組成為：有機動物糞20份、腐殖酸5份、保水劑0.4份、琥珀酸2份，其中保水劑為聚丙烯酰胺。
利用翻堆機使其均勻混合后均勻撒入待修復的重金屬污染的土地中，利用旋耕機將其與土地表面40cm的土壤混合，之后澆水調節(jié)土壤濕度為田間飽和持水量的60％，室溫下自然堆置60d后，測定土壤中可生物利用態(tài)的、中等利用態(tài)的和難利用形態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度值。
結果顯示：土壤pH值上升至6.9；生物可利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為151.2、89.1和0.7mg/kg，分別下降了52.8、64.1和93.5％；中等利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為231.6、153.4和2.3mg/kg，Zn、Pb和Cd的濃度分別下降了31.2、25.3和23.1％；難利用態(tài)的Zn、Pb和Cd的濃度分別為1010.3、721.0和25.3mg/kg，分別上升了75.1、92.5和93.6％。
同時，對重金屬土壤修復劑中的各種微生物的重金屬吸附量進行測算，具體如下表所示：
表1重金屬元素微生物吸收量(干重比例％)
實施例5修復后的土壤種植農(nóng)作物
為驗證該實施方法對重金屬的修復效果，60d的土壤修復過程結束后，分別在未修復土壤和修復土壤中測試修復效果。2015年5月至8月，在北京房山附近的收到重金屬污染的農(nóng)田，采用隨機區(qū)組的方法，共設置了6個區(qū)組，48個2m×2m的小樣方，總面積大約300平米左右。在每一個區(qū)組中采用抽簽的方式，隨機確定了24個熏土的小樣方，該24個樣方應用本發(fā)明技術處理，與另外24個未熏土的小樣方進行對照，隨后種植了三種一年四季可以種植的蔬菜，分別是、四季小白菜、矮腳白菜和菜心。
在三種蔬菜生長期間，定期施用NPK復合肥兩次，并噴灑兩次殺蟲劑，由于季節(jié)原因，蔬菜生長較快速，約40天左右后收割，現(xiàn)場稱量并計算其地上部分的生物量鮮重，并采集樣品帶回實驗室，烘干稱量其干重。部分植物樣品帶回實驗室后將泥沙清洗干凈后，用去離子水沖洗3次，烘干，粉碎，經(jīng)微波硝酸消化，消化液中的鉛(Pb)、鋅(Zn)，銅(Cu)用ICP-OES測定，鎘(Cd)用原子吸收測定。實驗結果表明，本發(fā)明技術不但具有良好的固定重金屬的效果(參見表2)，同時也提高了蔬菜生物量，熏土后的樣地收獲的蔬菜地上部分生物量干重比未熏土的樣地增加了49.58％-75.12％，發(fā)生了極顯著的變化。
表2采用實施例的方法修復土壤的檢測結果
由表2可見，采用本發(fā)明方法制修復土壤，有害生物含量低，有效活菌數(shù)量高，有機質含量高，重金屬鉻、汞、砷、鉛的含量都大幅度降低；糞大腸桿菌群數(shù)、蛔蟲卵死亡率都有了明顯的改善，有效活菌數(shù)、有機質含量都大幅提升，可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)良好的基礎。
實驗結果同時也證明，運用本發(fā)明技術處理后的土壤收獲的三種蔬菜地上部分重金屬含量(基于鮮重)與未處理的土壤收獲的蔬菜相比較，鉛(Pb)最多降低65.12％，鋅(Zn)最多降低56.97％，銅(Cu)最多降低45.21％，鎘(Cd)最多降低了86.20％。特別是有毒重金屬鎘(Cd)，使用該發(fā)明技術處理后的土壤收獲的蔬菜地上部分重金屬含量(基于鮮重)低于國際食品法典委員會(CAC)規(guī)定的食品污染物限量標準，達到了可安全食用的水平。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。