本发明涉及改良土壤重金属污染，具体涉及一种益生菌胞外聚合物在改良土壤重金属复合污染中的应用及改良土壤的方法。
背景技术：
1、土壤是所有陆地生态系统的基础，为地球的物质和能源的循环提供了至关重要的场所，并为提供与人类社会发展相关的许多基于生态系统的服务提供了基础。土壤是人类活动产生的各种污染物的重要接收者，被认为是地球上最大的重金属汇。重金属污染是一个全球性的环境问题，也是现代工业化世界的一个重要问题。工业活动和采矿活动排放的大量重金属，最终沉积在土壤中，导致土壤重金属浓度增加。杀虫剂和化肥的广泛使用也可能导致土壤重金属浓度的增加，呈现土壤中不同程度的重金属污染。重金属对土壤的污染因其毒性高、不可降解、排放量增加等特点而受到高度重视。在土壤环境中，重金属可以被土壤成分吸附，溶解在土壤溶液中和/或被生物体吸收。因此，土壤成分对重金属的吸附被认为是减少这些污染物向水、作物、蔬菜的流动性以及对人类和动物的威胁的重要过程。重金属污染可能导致土壤环境质量恶化，土壤生态功能丧失。因此，急需开展土壤重金属污染治理整治工作，保障人类健康和粮食安全。
2、到目前为止，包括物理，化学和生物处理在内的各种方法已被用于减少或消除土壤中的重金属。物理方法主要是指对受污染的土壤进行置换或清扫，以及从未受污染的场地进口土地，这些方法成本高昂，需要长期加工。化学修复采用另一种方法，通过玻璃化技术、化学浸出、化学固定和电动修复从土壤中去除重金属。然而，这些方法的成本也很高。生物修复处理使用细菌和真菌等微生物和植物修复或两者的组合来处理重金属。生物处理中没有化学物质可能是一个主要优势。然而，细菌和真菌都需要自身特定的环境条件才能活跃和有效，这在一些农田中可能很困难甚至不可能。植物修复方法中，农田通过使用不同的植物进行清理。在这种方法中，重金属被植物的根部吸收，然后储存在茎和叶中。这种方法受到研究界的高度关注。然而，每种植物对吸收特定重金属的反应都不同，几乎没有一种植物可以同时处理所有重金属。综合来看，使用土壤改良剂的方法最为经济有效。迄今为止，越来越多地采用土壤改良剂来修复重金属污染的土壤，生物来源的土壤改良剂越来越受到关注。
3、公开号为cn110172489a的中国专利申请文献公开了芽孢杆菌属微生物的可溶性胞外聚合物的制备方法与应用，其主要介绍了芽孢杆菌属的胞外聚合物的制备和提取，但是并未公开能应用于土壤重金属复合污染的治理中，并且其他的益生菌所产生的胞外聚合物也具有相关的土壤重金属治理能力。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于如何一种基于益生菌胞外聚合物在改良土壤重金属复合污染的中的应用及改良土壤的方法。
2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、本发明的第一方面提出一种重金属复合污染土壤的改良方法，包括以下步骤：
4、(1)将益生菌胞外聚合物配置成溶液；所述益生菌胞外聚合物由益生菌分泌，提取而得；所述益生菌为枯草芽孢杆菌(cgmcc 1.8886)、乳酸菌(cgmcc 1.15072)、双歧杆菌(cgmcc 1.5029)中的一种或多种；
5、(2)向重金属复合污染土壤中喷施(1)中的溶液，静置一段时间即可。
6、优选的，所述步骤(1)中溶液的浓度为80-200μg/ml。
7、优选的，所述步骤(2)中喷施的溶液中溶剂的质量为重金属复合污染的土壤质量的20-25％。
8、优选的，静置的时间≥30天。
9、本发明的第二方面提出一种益生菌胞外聚合物的制备方法，包括以下步骤：
10、s1、将益生菌置于lb细菌培养溶液中活化培养；再进行扩大培养；
11、s2、将s1扩大培养的细菌培养液离心，去沉淀，得到溶解于lb培养液中的益生菌胞外聚合物。
12、优选的，在s1中，所述益生菌活化培养条件为25-30℃，24-30小时；所述益生菌扩大培养条件为25-30℃，48-60小时。
13、优选的，在s2中，所述离心的条件为4℃，6000-8000的离心力。
14、优选的，还包括提纯步骤：将含有益生菌胞外聚合物的lb培养液与无水乙醇混合，在4℃环境中过夜静置，离心，去上清，即得益生菌胞外聚合物固体生物质材料。
15、优选的，所述含有益生菌胞外聚合物的lb培养液与无水乙醇的混合体积比为1：3-5。
16、优选的，所述在4℃环境中过夜静置，时间为10-15小时。
17、优选的，所述离心的条件为4℃，6000-8000的离心力。
18、本发明的第三方面提出采用上述制备方法制得的益生菌胞外聚合物。
19、本发明的第四方面提出采用上述制备方法制得的益生菌胞外聚合物在改良土壤重金属复合污染的中的应用。
20、本发明的优点在于：
21、1.处理方法简单快捷。将益生菌胞外聚合物固体生物质材料制成溶液，直接加入到重金属复合污染的土壤中即可发挥作用，在开发成新型土壤重金属改良剂方面具有广阔的应用前景。
22、2.优秀的土壤改良性能。益生菌胞外聚合物对重金属复合污染土壤的土壤理化性质和土壤生态毒性均有良好的修复效果。在初期施用即可有效提高土壤酸碱度减轻土壤酸化，增加土壤有机质含量、土壤氮磷水平提高土壤肥力，增加土壤阳离子交换量提升土壤缓冲性能。
23、3.有效降低土壤重金属复合污染的生态毒性。相较于已报道的其他材料，益生菌胞外聚合物具有良好的生物相容性，可以有效减轻重金属复合污染诱导的生态毒性，在同时降低土壤环境中重金属复合污染和减轻重金属复合生态毒性的环境治理方面具有良好的应用前景。
24、4.本发明中，益生菌胞外聚合物可以对重金属复合污染土壤的土壤ph、土壤有机质含量、土壤氮磷水平、土壤阳离子交换量等土壤理化性质起到显著的改善作用，还可以有效降低重金属的生物有效性和生态毒性。相较于其他土壤改良剂，本发明中施用益生菌胞外聚合物生物质材料具有效率高、持效长、作用时间段、易操作、广谱性好等优点，在改良土壤重金属复合污染的环境治理方面具有良好的应用前景。
1.一种重金属复合污染土壤的改良方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的重金属复合污染土壤的改良方法，其特征在于，所述步骤(1)中溶液的浓度为80-200μg/ml。
3.根据权利要求1所述的重金属复合污染土壤的改良方法，其特征在于，所述步骤(2)中喷施的溶液中溶剂的质量为重金属复合污染的土壤质量的20-25％。
4.根据权利要求1所述的重金属复合污染土壤的改良方法，其特征在于，静置的时间≥30天。
5.一种益生菌胞外聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在s1中，所述益生菌活化培养条件为25-30℃，24-30小时；所述益生菌扩大培养条件为25-30℃，48-60小时。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在s2中，所述离心的条件为4℃，6000-8000的离心力。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括提纯步骤：将含有益生菌胞外聚合物的lb培养液与无水乙醇混合，在4℃环境中过夜静置，离心，去上清，即得益生菌胞外聚合物固体生物质材料；所述含有益生菌胞外聚合物的lb培养液与无水乙醇的混合体积比为1：3-5；所述在4℃环境中过夜静置，时间为10-15小时。
9.权利要求5-8任一项所述的制备方法制得的益生菌胞外聚合物。
10.权利要求9所述的益生菌胞外聚合物在改良土壤重金属复合污染的中的应用。
