CN102009063A - 皮革工业铬重金属污染农用地的植物修复方法 - Google Patents

皮革工业铬重金属污染农用地的植物修复方法 Download PDF

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余建明
叶永和
范赛荣
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Abstract

本发明属于农业和环境保护技术领域。涉及一种对皮革工业铬重金属污染农用地进行植物修复的方法。本发明的方法是种植豌豆或蚕豆植物修复铬重金属，这些植物的根茎叶对皮革工业铬重金属具有较强的吸收和积累能力，根茎叶经晒干灼烧，回收铬处理，而实现修复土壤重金属污染。本方法可以在不影响农用地利用的同时对目的地土壤重金属污染进行修复，其吸收和积累能力比玉米高(2～3)倍，具有种植修复和除去铬处理设施简单、操作方便、周期短、除去率高、不污染水质、适合大规模的应用、成本低的优点。

Description

皮革工业铬重金属污染农用地的植物修复方法
技术领域
本发明涉及植物修复的方法，特别是对中高度重金属污染农用地进行植物修复的方法。
背景技术
随着近几年植物修复技术的发展，在重金属污染治理上出现了新的途径。对治理污染土壤而言，植物修复技术比其它物理、化学和生物等方法更受到社会的欢迎，该技术成本低，对环境扰动少，在清理土壤重金属污染物的同时，可清除污染土壤周围的大气或水体中的污染物。有较高的美化环境价值，易为农户所接受。植物修复重金属污染物的过程，也是土壤有机质含量和土壤肥力增加的过程，被植物修复过的干净土壤适合于多种农作物的生长；植物修复技术能使地表长期稳定，有利于生态环境改善和野生生物的繁衍，且修复重金属污染物的成本较低。2000年植物修复土壤技术在北美和欧洲占有约4亿美元的市场。国内未见报道种植豌豆或蚕豆修复皮革工业铬重金属污染农用地的方法。本研究曾经采用玉米修复铬重金属，发现对低度铬重金属污染农用地进行修复时，玉米果实铬重金属含量符合食品卫生安全标准的要求，对中度铬重金属污染农用地进行修复时，玉米果实铬重金属含量不符合食品卫生安全标准的要求；在种植豌豆和蚕豆植物修复铬重金属研究中，同时种植青菜、油菜、大白菜、香菜、芥菜、芹菜、甜菜、辣椒、西瓜、黄瓜、丝瓜、蒲瓜、南瓜、冬瓜、西红柿、大蒜、豇豆、毛豆、盘菜、花生。发现以上瓜类和蔬菜(豌豆、蚕豆例外)只能对低度铬重金属污染农用地进行修复，土壤铬含量大于100mg/kg时，其可食部分重金属含量不符合食品卫生安全标准。经过四年多的研究比较，种植豌豆或蚕豆植物修复铬重金属最理想，其吸收和积累能力比玉米高(2～3)倍，具有种植修复和除去铬处理设施简单、操作方便、周期短、除去率高、不污染水质、适合大规模的应用、成本低的优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种植物修复的方法，特别是对中高度重金属污染农用地进行植物修复的方法。
本发明的技术方案是采取以下步骤：
第一步先种植豌豆进行植物修复；
第二步将豌豆根茎叶果经晒干灼烧；
第三步将灼烧灰粉进行(5～15)％HNO3水溶液浸析，过滤，用少量(5～15)％HNO3水溶液洗二次；
第四步将水溶液再用(5～15)％FeSO4和(5～15)％NaOH处理，使其形成氢氧化铬等沉淀物析出，过滤回收沉淀物；
第五步将种植蚕豆进行植物修复；
第六步将蚕豆根茎叶经晒干灼烧；
第七步将蚕豆灼烧灰粉进行(5～15)％HNO3水溶液浸析，过滤，用少量(5～15)％HNO3水溶液洗二次；
第八步将水溶液再用(5～15)％FeSO4和(5～15)％NaOH处理，使其形成氢氧化铬等沉淀物析出，过滤回收沉淀物。
所说的种植豌豆进行植物修复是于10月中旬采用每亩施(1000～2000)kg有机肥，加入磷酸钙(10～20)kg，然后翻入土中耙平，筑1.2米宽畦。每畦2行，开沟，穴距(20～25)cm，每穴(3～4)颗豌豆种子，然后覆土。植后一般不再浇缓苗水，但要及时中耕培土，直到现蕾不浇水，只进行中耕除草、培土，以促进根系向下生长，育成壮大根系。豌豆多采用蔓生性品种，蔓茎柔软中空，易折断，所以生长到吐须时就要搭架，一般采用架竿与细绳相结合的方法，每隔1m插根竹竿，每距0.5m用绳缠绕一道，使豌豆秧互相攀缘，然后用绳束腰。
所说的将根茎叶果经晒干灼烧是于次年5月中旬挖掘豌豆，根系尽力挖掘，根茎叶经太阳晒干，集中灼烧。
所说的经灼烧灰粉进行(5～15)％HNO3水溶液浸析，过滤，用少量(5～15)％HNO3水溶液洗二次是可用无污染的河水或井水配制，而且边过滤边洗。
所说的将水溶液再用(5～15)％FeSO4和(5～15)％NaOH处理，使其形成氢氧化铬等沉淀物析出，过滤回收沉淀物是用工业液碱和FeSO4或工业生产的废碱液处理，碱的用量根据铬含量而定，一般控制不再出现沉淀物析出为止。
本发明的优点是1.种植豌豆或蚕豆一次即可修复皮革工业铬重金属中低度污染农用地的优点。2.轮换种植豌豆和蚕豆便可修复中高度污染农用地的优点。3.本方法对低度污染农用地可以在不影响农用地利用的同时对目的地土壤重金属污染进行修复的优点。4.本方法对中高度污染农用地的土壤重金属污染进行修复，具有种植修复和除去铬处理设施简单、操作方便、周期短、除去率高、不污染水质、适合大规模的应用、成本低的优点。
具体实施方式
实施例1：对中低度重金属污染农用地进行植物修复：于10月中旬采用每亩施(1000～2000)kg有机肥，加入磷酸钙(10～20)kg，然后翻入土中耙平，筑1.2米宽畦。每畦2行，开沟，穴距(20～25)cm，每穴(3～4)颗豌豆种子，然后覆土。植后一般不再浇缓苗水，但要及时中耕培土，直到现蕾不浇水，只进行中耕除草、培土，以促进根系向下生长，育成壮大根系。豌豆多采用蔓生性品种，蔓茎柔软中空，易折断，所以生长到吐须时就要搭架，一般采用架竿与细绳相结合的方法，每隔1m插根竹竿，每距0.5m用绳缠绕一道，使豌豆秧互相攀缘，然后用绳束腰。豌豆果实经检验，当铬重金属含量符合食品卫生安全标准的要求时，果实供食用，果实不符合食品卫生安全标准的要求时，与根茎叶经晒干灼烧。于次年5月中旬挖掘，根系尽力挖掘，根茎叶经晒干灼烧，然后对灼烧灰粉进行(5～15)％HNO3水溶液浸析，过滤，用少量(5～15)％HNO3水溶液洗二次，灰粉可作有机肥使用。将水溶液再用(5～15)％FeSO4和(5～15)％NaOH处理，使其形成氢氧化铬等沉淀物析出，过滤回收沉淀物。
实施例2：对中高度重金属污染农用地进行植物修复：于10月中旬采用每亩施(1000～2000)kg有机肥，加入磷酸钙(10～20)kg，然后翻入土中耙平，筑1.2米宽畦。每畦2行，开沟，穴距(20～25)cm，每穴(3～4)颗豌豆种子，然后覆土。植后一般不再浇缓苗水，但要及时中耕培土，直到现蕾不浇水，只进行中耕除草、培土，以促进根系向下生长，育成壮大根系。豌豆多采用蔓生性品种，蔓茎柔软中空，易折断，所以生长到吐须时就要搭架，一般采用架竿与细绳相结合的方法，每隔1m插根竹竿，每距0.5m用绳缠绕一道，使豌豆秧互相攀缘，然后用绳束腰。于次年5月中旬挖掘，根系尽力挖掘，根茎叶果经晒干灼烧，然后对灼烧灰粉进行(5～15)％HNO3水溶液浸析，过滤，用少量(5～15)％HNO3水溶液洗二次，灰粉可作有机肥使用。将水溶液再用(5～15)％FeSO4和(5～15)％NaOH处理，使其形成氢氧化铬等沉淀物析出，过滤回收沉淀物。再于10月中旬采用每亩施(1000～2000)kg有机肥，加入磷酸钙(10～20)kg，然后翻入土中耙平，筑1米宽畦。每畦2行，开沟，穴距(15～20)cm，每穴(3～4)颗蚕豆种子，然后覆土。植后一般不再浇缓苗水，但要及时中耕培土，直到现蕾不浇水，只进行中耕除草、培土，以促进根系向下生长，育成壮大根系。如果蚕豆果实有黑斑或不饱满，即果实不符合食品卫生安全标准的要求；如果蚕豆果实饱满无黑斑，经检验，当铬重金属含量符合食品卫生安全标准的要求时，果实供食用，果实不符合食品卫生安全标准的要求时，与根茎叶经晒干灼烧。于次年5月中旬挖掘，根系尽力挖掘，根茎叶经晒干灼烧，然后对灼烧灰粉进行(5～15)％HNO3水溶液浸析，过滤，用少量(5～15)％HNO3水溶液洗二次，灰粉可作有机肥使用。将水溶液再用(5～15)％FeSO4和(5～15)％NaOH处理，使其形成氢氧化铬等沉淀物析出，过滤回收沉淀物。

Claims (4)

1.种简一便的皮革工业铬重金属污染农用地的植物修复方法。经过种植豌豆或蚕豆植物修复铬重金属，这些植物的根茎叶对某些铬重金属具有较强的吸收和积累能力，根茎叶经晒干灼烧，回收铬处理，而实现修复土壤重金属污染。其特征在于：(1)种植豌豆或蚕豆一次即可修复皮革工业铬重金属中低度污染农用地的特性。(2)对中高度污染农用地，轮换种植豌豆和蚕豆一次便可修复的特性。
2.本方法对低度污染农用地可以在不影响农用地利用的同时对目的地土壤重金属污染进行修复的特性。
3.本方法对中高度污染农用地的土壤重金属污染进行修复，其吸收和积累能力比玉米高(2～3)倍，具有种植修复和除去铬处理设施简单、操作方便、周期短、除去率高、不污染水质、适合大规模的应用、成本低的特性。
4.本方法对高度污染农用地的土壤重金属污染进行修复，轮换种植豌豆和蚕豆，具有种植修复和除去铬处理设施简单、操作方便、周期短、除去率高、不污染水质、适合大规模的应用、成本低、有利于土壤生态系统的保持，对环境扰动小的特性。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102989756A (zh) * 2012-12-20 2013-03-27 常州大学 基于生物有效性的土壤Cr污染的植物修复
CN103100559A (zh) * 2013-01-04 2013-05-15 常州大学 基于生物有效性的土壤Cd、Cr复合污染的植物修复
CN106180163A (zh) * 2016-07-28 2016-12-07 赵月 一种修复矿山及农用地土壤重金属污染的方法

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