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公開番号2025161729
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2025004597
出願日2025-01-14
発明の名称重金属汚染土壌を原位置で生態学的に修復する方法
出願人生態環境部南京環境科学研究所
代理人個人
主分類B09C 1/10 20060101AFI20251017BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】本発明は、重金属汚染土壌を原位置で生態学的に修復する方法を提供する。
【解決手段】この方法は、以下ステップを含み:S1、前処理:修復すべき領域を緩耕、耕起、回転耕起し、その後自然風乾し、S2、発酵処理:土壌を円錐形土壌パイルに積み上げ、発酵菌、粗い砂、木炭粉末と混合し、10～20日間自然発酵させ、S3、植物濃縮処理:土壌に草本植物、樹木、マメ科作物を順次植えて、土壌中の重金属を濃縮・浄化し、S4、真菌濃縮処理:土壌に真菌を植えて土壌中の重金属を濃縮・浄化し、S5、消毒減菌処理、S6、pH調整処理。本発明の修復方法は、重金属物質の移行を減少させ、環境と生態系を最大限に保護することができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
以下のステップを含み：
Ｓ１、前処理：
まず、重金属汚染土壌を緩耕し、緩耕深さは１．５～２．０ｍであり、その後耕起し、耕
起深さは０．５～０．８ｍであり、合計２～５回耕起し、次に２～３回回転耕起し、最後
に１５～３０日間自然風乾し、前処理土壌を得、前記重金属は鉛、亜鉛およびカドミウム
を含み、
Ｓ２、発酵処理：
前記前処理土壌の表層土壌に発酵菌、粗い砂、木炭粉末を混合し、前記表層土壌を円錐形
土壌パイルに積み上げ、前記円錐形土壌パイルを積み上げる過程中、前記円錐形土壌パイ
ルの垂直方向に沿って２０～３０ｃｍごとに厚さ３～５ｃｍのわら粉末の層を敷き、１０
～２０日間自然発酵させ、発酵処理後の土壌を得、
ここで、前記表層土壌の厚さは０．５～０．８ｍであり、発酵菌の混合量は１０～２０ｇ
／Ｋｇであり、粗い砂の混合量は１５～３０ｋｇ／ｔであり、粗い砂の粒子径は０．５～
２ｍｍであり、木炭粉末の混合量は５～１０ｋｇ／ｔであり、前記円錐形土壌パイルの底
部直径は１．５～２．０ｍであり、高さは０．８～１．５ｍであり、
Ｓ３、植物濃縮処理：
前記発酵処理後の土壌を耕起し、耕起深さは０．５～０．８ｍであり、その後草本植物を
植え、草本植物の間隔は０．１～０．５ｍであり、草本植物が２年間成長した後に根こそ
ぎ抜き取り、
その後土壌を再耕起し、耕起深さは０．５～０．８ｍであり、樹木を再植し、樹木の間隔
は１～３ｍであり、樹木の成長期間、同時に樹木間にマメ科作物を植え、前記マメ科作物
の間隔は０．２～０．４ｍであり、樹木が４～６年間成長した後に根こそぎ抜き取り、植
物濃縮処理後の土壌を得、
Ｓ４、真菌濃縮処理：
植物濃縮処理後の土壌を耕起し、耕起深さは０．５～０．８ｍであり、その後真菌を植え
、３年後に根こそぎ抜き取り、真菌濃縮処理後の土壌を得、
Ｓ５、消毒減菌処理：
１～２ｋｇ／ｍ
２
の散水量で真菌濃縮処理後の土壌に体積濃度９５％のアルコール溶液を
注ぎ、アルコールを燃焼させ、アルコール自体の減菌消毒作用およびアルコール燃焼によ
る高温で土壌を消毒減菌処理し、消毒減菌処理後の土壌を得、
Ｓ６、ｐＨ調整処理：
１～２ｋｇ／ｍ
２
の添加量で消毒減菌処理後の土壌に草木灰を混合し、土壌を５～８回耕
起し、耕起深さは０．５～０．８ｍであり、草木灰と土壌を完全に混合させ、重金属汚染
土壌の生態学修復を完成する、
ことを特徴とする重金属汚染土壌を原位置で生態学的に修復する方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
Ｓ１において、前記自然風乾期間、２～３日ごとに土壌を耕起し、耕起深さは０．５～０
．８ｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｓ２において、円錐形土壌パイルに孔径２～３ｃｍ、孔深０．２ｍの通気孔を垂直に開設
し、ミスト散水法により円錐形土壌パイルに水分を供給し、円錐形土壌パイルの表層１０
～２０ｃｍの土壌の含水率を６０～６５ｗｔ％に維持し、夜間期間中、円錐形土壌パイル
を保温用のプラスチックフィルムで覆う、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ｓ２において、
前記発酵菌は、バチルス・コアギュランス、枯草菌、バチルス・クラウジー、バチルス・
インディゴティカ、バチルス・リケニフォルミス、エンテロコッカス・フェカリス、クロ
ストリジウム・ブチリカムのいずれか１つから選択される、ことを特徴とする請求項１に
記載の方法。
【請求項５】
Ｓ３において、前記草本植物は、第１草本植物、第２草本植物、第３草本植物を含み、前
記第１草本植物、第２草本植物、第３草本植物の植物比は１：１：１であり、前記第１草
本植物、第２草本植物、第３草本植物は均一に混合して植え、
前記第１草本植物は、テフロシア・カンジダ、ヒメオドリコソウ、ビデンス・マキシモヴ
ィッチジアナ、酢漿草、ベチバー、グリーンワイルドアマランサス、ビデンス・マキシモ
ヴィッチジアナ、ムラサキツユクサ、エールワイフ、コニカルサザナミマスタード、レッ
サースケーリーツユクサのいずれか１つから選択され、
前記第２草本植物は、インディアンマスタード、ルー、カブ、サザンカ、ビラコミソハギ
のいずれか１つから選択され、
前記第３草本植物は、ポインセチアコルディフォリア、レッサーフラワーロベリア、フリ
チラリア、マーチャントランド、ロベリア、球根ナスタチウム、ムラサキジャスミン、ク
ジャクソウ、ビデンスピローサのいずれか１つから選択される、ことを特徴とする請求項
１に記載の方法。
【請求項６】
Ｓ３において、前記樹木は、ポプラの木、ナシの木、龍井茶木またはアカシアの木のいず
れか１つまたは複数から選択され、前記マメ科作物は、白ルパン、ひよこ豆、黒豆、落花
生、赤インゲン豆のいずれか１つまたは複数から選択される、ことを特徴とする請求項１
に記載の方法。
【請求項７】
Ｓ４において、前記真菌は、第１真菌、第２真菌および第３真菌を含み、Ｓ４における耕
起後の土壌を面積に応じて３つの等しい大きさの領域に分割し、それぞれ第１領域、第２
領域、第３領域と記し、
まず、第１領域内に第１真菌を植え、第２領域内に第２真菌を植え、第３領域内に第３真
菌を植え、１年後、根こそぎ抜き取り、
次に第１領域内に第２真菌を再植し、第２領域内に第３真菌を再植し、第３領域内に第１
真菌を再植し、１年後、根こそぎ抜き取り、
次に第１領域内に第３真菌を再植し、第２領域内に第１真菌を再植し、第３領域内に第２
真菌を再植し、１年後、根こそぎ抜き取り、
前記第１真菌は、豚バラタケ、アガリクス・ビスポラス、アガリクス・ブラゼイ、毒バエ
傘のいずれか１つから選択され、
前記第２真菌は、キクラゲ、クリタケ、マッシュルーム、竹菌のいずれか１つから選択さ
れ、
前記第３真菌は、椎茸、長根茸、不死鳥茸、トリコロマ・ギガンテウム、傘茸のいずれか
１つから選択される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌汚染修復の技術分野に関し、具体的に重金属汚染土壌を原位置で生態学的
に修復する方法に関する。
続きを表示（約 4,500 文字）【背景技術】
【０００２】
土壌重金属汚染を修復する方法において、一般的に使用されている客土法、石灰やキレー
ト剤の適用、化学的浸出法などの方法は、汚染土壌の改善または修復において一定の役割
を有するが、実際にはしばしばいくつかの制限がある。例えば、工程が複雑で、時間と労
力がかかり、コストが高く、土壌構造や肥沃度が損なわれやすく、低濃度、広範囲の土壌
の重金属汚染の場合、上記の方法の処理には適していない。
土壌原位置修復は、土壌を掘削・移動することなく、汚染現場の土壌を直接浄化・修復す
るため、二次汚染のリスクや運搬コストを低減でき、環境にやさしく効果的な土壌浄化技
術である。土壌原位置修復は、環境保護、省資源、浄化効率の向上、持続可能な開発の推
進のために重要である。このため、本発明は、重金属汚染土壌を原位置で生態学的に修復
する方法を提供する。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の技術的解決策は以下の通りであり：
重金属汚染土壌を原位置で生態学的に修復する方法は、以下のステップを含み：
Ｓ１、前処理：
まず、重金属汚染土壌を緩耕し、緩耕深さ１．５～２．０ｍであり、その後耕起し、耕起
深さは０．５～０．８ｍであり、合計２～５回耕起し、次に２～３回回転耕起し、最後に
１５～３０日間自然風乾し、前処理土壌を得、前記重金属は鉛、亜鉛またはカドミウムで
あり、
ここで、緩耕、耕起および回転耕起は農業生産で一般的に使用される土壌耕起方法である
。緩耕とは、機械的または手作業で土壌をほぐし、土壌構造や通気性を改善することであ
り、耕起とはプラウやその他の農具を使って土をすくい上げ、ほぐし、ひっくり返す土壌
耕作の方法であり、回転耕起とはロータリ耕を用いた整地方法であり、回転耕起の深さは
通常１２～１５ｃｍと浅く、
Ｓ２、発酵処理：
前記前処理土壌の表層土壌に発酵菌、粗い砂、木炭粉末を混合し、前記表層土壌を円錐形
土壌パイルに積み上げ、前記円錐形土壌パイルを積み上げる過程中、前記円錐形土壌パイ
ルの垂直方向に沿って２０～３０ｃｍごとに厚さ３～５ｃｍのわら粉末の層を敷き、１０
～２０日間自然発酵し、発酵処理後の土壌を得、
ここで、前記表層土壌の厚さは０．５～０．８ｍであり、発酵菌の混合量は１０～２０ｇ
／Ｋｇであり、粗い砂の混合量は１５～３０ｋｇ／ｔであり、粗い砂の粒子径は０．５～
２ｍｍであり、木炭粉末の混合量は５～１０ｋｇ／ｔであり、前記円錐形土壌パイルの底
部直径は１．５～２．０ｍであり、高さは０．８～１．５ｍであり、
Ｓ３、植物濃縮処理：
前記発酵処理後の土壌を耕起し、耕起深さは０．５～０．８ｍであり、その後草本植物を
植え、草本植物の間隔は０．１～０．５ｍであり、草本植物が２年間成長した後に根こそ
ぎ抜き取り、
その後土壌を再耕起し、耕起深さは０．５～０．８ｍであり、樹木を再植し、樹木の間隔
は１～３ｍであり、樹木の成長期間、同時に樹木間にマメ科作物を植え、前記マメ科作物
の間隔は０．２～０．４ｍであり、樹木が４～６年間成長した後に根こそぎ抜き取り、植
物濃縮処理後の土壌を得、
Ｓ４、真菌濃縮処理：
植物濃縮処理後の土壌を耕起し、耕起深さは０．５～０．８ｍであり、その後真菌を植え
、３年後に根こそぎ抜き取り、真菌濃縮処理後の土壌を得、
Ｓ５、消毒減菌処理：
１～２ｋｇ／ｍ
２
の散水量で真菌濃縮処理後の土壌に体積濃度９５％のアルコール溶液を
注ぎ、アルコールを燃焼させ、アルコール自体の減菌消毒作用およびアルコールの燃焼に
よる高温で土壌を消毒減菌処理し、消毒減菌処理後の土壌を得、
Ｓ６、ｐＨ調整処理：
１～２ｋｇ／ｍ
２
の添加量で消毒減菌処理後の土壌に草木灰を添加し、土壌を５～８回耕
起し、耕起深さ０．５～０．８ｍであり、草木灰と土壌を完全に混合させ、重金属汚染土
壌の生態学修復を完成する。
本発明の一態様として、Ｓ１において、前記自然風乾期間、２～３日ごとに土壌を耕起し
、耕起深さは０．５～０．８ｍである。
本発明の一態様として、Ｓ２において、円錐形土壌パイル上に孔径２～３ｃｍ、孔深０．
２ｍの通気孔を垂直に開設し、ミスト散水法により円錐形土壌パイルに水分を供給し、円
錐形土壌パイルの表層１０～２０ｃｍの土壌の含水率を６０～６５ｗｔ％に維持し、夜間
期間、円錐形土壌パイル上を保温用のプラスチックフィルムで覆う。
本発明の一態様として、Ｓ２において、前記発酵菌は、バチルス・コアギュランス、枯草
菌、バチルス・クラウジー、バチルス・インディゴティカ、バチルス・リケニフォルミス
【発明の効果】
【０００４】
先行技術と比較すると、本発明は以下の有益な効果を有する。
１、本発明の生態学修復方法は、環境の持続可能性を持ち、該修復方法の修復により物質
の移動と排出を減らし、環境と生態系の完全性を最大限に保護でき、環境の持続可能な修
復を実現する。
２、本発明の生態学修復方法は、低コスト、高効率で、伝統的な土壌異所修復方法に比べ
、該修復方法は自然生態系の修復能力を利用し、大規模な土壌掘削と入れ替えを必要とせ
ず、人力、材料資源と財源の消費を削減する。
３、本発明の生態学修復方法は、土壌構造をよりよく保護することができ、土壌構造に与
える損害を減少させることができ、土壌の生態環境を改善することにより、土壌微生物の
成長と活性を促進することができ、土壌自身の修復能力を向上させることができ、土壌の
肥沃度の維持と持続可能な利用に資する。
４、本発明の生態学修復方法は、多機能性を有し、土壌の重金属汚染問題を修復するだけ
でなく、他の付加的な生態サービスを提供することができ、例えば、植物と樹木を植える
ことにより、土壌の保水能力と耐風浸食性を向上させ、土壌浸食と砂嵐の発生を減少させ
ることができる。
５、本発明の生態学修復方法は、実現可能性が高いという特徴があり、該修復方法が比較
的簡単で、実施プロセスが広く適用でき、鉛、亜鉛、カドミウムなどの多くの種類の重金
属汚染に対して同時に修復することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
実施例１：重金属汚染土壌を原位置で生態学的に修復する方法は、以下のステップを含み
：
Ｓ１、前処理：
まず、鉛、亜鉛、カドミウムで共同汚染された土壌を緩耕し、緩耕深さは１．８ｍであり
、その後耕起し、耕起深さは０．６ｍであり、３回耕起した後、３回回転耕起し、最後に
２５日間自然風乾し、自然風乾期間、３日ごとに土壌を耕起し、耕起深さは０．６ｍであ
り、前処理土壌を得、
Ｓ２、発酵処理：
前処理土壌の表層土壌に発酵菌、粗い砂、木炭粉末を混合し、発酵菌は市販のバチルス・
コアギュランスであり、木炭粉末は市販品であり、表層土壌を円錐形土壌パイルに積み上
げ、円錐形土壌パイルを積み上げる過程中、円錐形土壌パイルの垂直方向に沿って２５ｃ
ｍごとに厚さ４ｃｍのわら粉末の層を敷き、１５日間自然発酵し、発酵処理後の土壌を得
、
円錐形土壌パイル上に孔径３ｃｍ、孔深０．２ｍの通気孔を垂直に開設し、ミスト散水法
により円錐形土壌パイルに水分を供給し、円錐形土壌パイルの表層１５ｃｍの土壌の含水
率を６２ｗｔ％に維持し、夜間期間、円錐形土壌パイル上を保温用のプラスチックフィル
ムで覆い、
ここで、表層土壌の厚さは０．６ｍであり、発酵菌の混合量は１５ｇ／Ｋｇであり、粗い
砂の混合量は２５ｋｇ／ｔであり、粗い砂の粒子径は１ｍｍであり、木炭粉末の混合量は
８ｋｇ／ｔであり、円錐形土壌パイルの底部直径は１．８ｍであり、高さは１．２ｍであ
り、
Ｓ３、植物濃縮処理：
発酵処理後の土壌を耕起し、耕起深さは０．６ｍであり、その後草本植物を植え、草本植
物の間隔は０．３ｍであり、草本植物が２年間成長した後に根こそぎ抜き取り、
ここで、草本植物は第１草本植物、第２草本植物、第３草本植物を含み、第１草本植物、
第２草本植物、第３草本植物の植物比は１：１：１であり、第１草本植物、第２草本植物
、第３草本植物は均一に混合して植え、
第１草本植物はテフロシア・カンジダであり、第２草本植物はインディアンマスタードで
あり、第３草本植物はポインセチアコルディフォリアであり、
その後土壌を再耕起し、耕起深さは０．６ｍであり、ポプラの木を再植し、ポプラの木の
間隔は２ｍであり、ポプラの木成長期間、同時にポプラの木間に白ルパンを植え、白ルパ
ンの間隔は０．３ｍであり、ポプラの木が５年間成長した後に根こそぎ抜き取り、植物濃
縮処理後の土壌を得、
Ｓ４、真菌濃縮処理：
植物濃縮処理後の土壌を耕起し、耕起深さは０．６ｍであり、耕起後の土壌を面積に応じ
て３つの等しい大きさの３ｍ×３ｍ領域に分割し、それぞれ第１領域、第２領域、第３領
域に記し、
まず、第１領域内に豚バラタケを植え、第２領域内にキクラゲを植え、第３領域内に椎茸
を植え、１年後、根こそぎ抜き取り、
次に第１領域内にクリタケを再植し、第２領域内に長根茸を再植し、第３領域内にアガリ
クス・ビスポラスを再植し、１年後、根こそぎ抜き取り、
次に第１領域内に傘茸を再植し、第２領域内にアガリクス・ブラゼイを再植し、第３領域
内に竹菌を再植し、１年後、根こそぎ抜き取り、
Ｓ５、消毒減菌処理：
１．５ｋｇ／ｍ
２
の散水量で真菌濃縮処理後の土壌に体積濃度９５％のアルコール溶液を
注ぎ、アルコールを燃焼させ、アルコール自体の減菌消毒作用およびアルコール燃焼によ
る高温で土壌を消毒減菌処理し、消毒減菌処理後の土壌を得、
Ｓ６、ｐＨ調整処理：
１．３ｋｇ／ｍ
２

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