CN102630473A - Nta修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法。它是在直径为7.5cm，长25cm的PVC管中装入500g风干的园土，装入水平隔层85g，再装入280g堆肥；在管中播种0.6g黑麦草种子,播种30d后，将10-20mmol/kg堆肥的NTA钠盐水溶液施于堆肥表面，10d后刈割草，测定重金属Cd，Cr，Cu，Pb和Zn的含量变化,其中的水平隔层为20g沸石、45g骨粉或蟹壳粉和20g锯末组成。本发明的试验的结果表明：水平隔层铺与土壤至上、堆肥之下，可以阻碍堆肥和土壤中重金属迁移降低渗滤液重金属含量，使草坪植物在化学螯合剂诱导下，增加其吸收堆肥中的重金属的时间和重金属在其体内的富集，并减少重金属向深层土壤的迁移。

Description

NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法

技术领域

本发明属于垃圾堆肥在城市草坪建植技术领域中的应用，涉及NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法。

背景技术

将生活垃圾堆肥用作草坪基质，不但可以避开食物链，同时又解决了垃圾的出路问题。垃圾堆肥具有良好的理化性质、丰富的养分，是替代土壤作为草坪基质的较理想材料。在我国人口众多，土地资源相对贫乏，以垃圾堆肥用作草坪基质更具有现实意义。一些草坪植物能够在重金属污染较重的基质中生长，且生长速度快、再生能力强，在化学方法和生物方法协同修复垃圾堆肥重金属中具有较大的应用价值。因此垃圾堆肥作为草坪基质的同时，其重金属又能得到草坪植物的修复，这样既增加了垃圾堆肥的应用潜力又提高了其使用的安全性。

目前，我国已初步展开了将生活垃圾堆肥用于园林绿地基质或肥料的科研工作，垃圾堆肥通常以肥料的形式加入土壤，可以改善土壤性质，提高草坪草生物量、叶绿素含量等。但垃圾堆肥中含有高浓度的重金属，在其改善土壤、土壤植物和微生物的同时，也对它们产生危害。所以，提出若想将垃圾堆肥应用于实际必须去除其中的重金属的想法。垃圾堆肥施用过程中，如何防止或者减少重金属进入土壤和地下水产生，已成为要解决的一大问题。

研究发现，添加EDTA可以显著提高重金属在供试草坪植物中的富集量。利用EDTA协同植物修复的同时，由于EDTA以及EDTA与重金属螯合形成的复合物具有很强的溶解性和生物毒性，且在土壤中很难被光、化学物质以及生物降解，所以很可能会引起污染深层土壤及地下水污染等环境问题。但是NTA（Nitrilotriacetic acid），在过去50年一直被应用于除垢剂，在分析化学中用作配位滴定剂和掩蔽剂，在催化动力学分析中常作为活化剂。尽管NTA螯合能力比EDTA要弱，但是和低分子量的有机酸（柠檬酸、苹果酸等）相比，仍是一种较强的螯合剂。关于垃圾堆肥重金属在螯合剂的作用下向深层土壤淋溶迁移特征以及相应的防治措施有待研究。我们试图通过对草坪堆肥基质渗漏体系中重金属富集、淋溶等的研究，系统地探讨在NTA强化植物修复的同时重金属淋溶迁移的潜在风险，并提出相应的防治方法。提出，使用可渗透隔层置于堆肥和土壤之间的措施，将有助于减缓重金属向下迁移的速度，但隔层材料的选择以及隔层对重金属淋溶迁移的影响依然有待研究。

发明内容

本发明公开了NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法，其特征在于按如下的步骤进行：

(1) 实验材料：

1）选用黑麦草（Lolium perenne L.）为实验材料；实验用垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂，供试土壤取自0-20 cm深的表层园土，堆肥和园土经风干后分别过2 mm筛备用；

2）隔层一，由下至上分别为20g沸石、45g骨粉和20g锯末；

   隔层二，由下至上分别为20g沸石、45g蟹壳粉和20g锯末，以上材料均80℃烘干后备用；

3） 淋溶液的制备

用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄ ^2-、NO₃ ^-、Cl^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为：14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg/L，并用HCl调配pH为5.0-6.0的淋溶液，备用；

（2）实验方法

1）在直径为7.5cm，长25cm的PVC管底部用直径为0.2 mm的尼龙网加以支撑，然后将管吊起，管的下方配有锥形瓶接渗滤液；

2）先装入500g风干的园土，铺平，装入水平隔层(一或二)85g，再装入280g堆肥，铺平于隔层之上；

3）在管中播种0.6 g黑麦草种子，用自来水浇灌，保持其整体田间持水量为60-65%。种植期间室内的温度和相对湿度分别为23-30℃和30-65%，光照强度为400-1000 μmol?m^-2?s^-1；

4）播种黑麦草30 d后，将5-15 mmol/kg堆肥的NTA钠盐水溶液（150ml）施于堆肥表面，黑麦草生长10 d后将草刈割，将刈割下的草坪草置于80°C的烘箱中烘干至衡重，记地上生物量； 

5）刈割第二天用150 mL 淋溶液，相当于34.0 mm的降水量，进行第一次淋洗，之后每7 d 淋溶一次，每次150 mL，4次共淋入600 mL L；将4次分别淋出液称重，并收集于同一个锥形瓶中，混合均匀备用；

7）采用TAS-990原子吸收分光光度计分别测定其中重金属Cd，Cr，Cu，Pb和Zn的含量变化。

本发明所述的沸石为天然沸石，筛取粒径小于4 mm的，80℃烘干至恒重，备用；骨粉和蟹壳粉取为废弃物，风干后经FW-80高速万能机粉碎至40-200目，80℃烘干至恒重，备用；锯末取自加工厂废弃下脚料，80℃烘干至恒重，备用。

其中锯末重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn背景值分别为0.11，3.34，2.87，5.33，11.85，8.15 μg/g。骨粉隔层重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn的背景值分别为0.44，4.34，1.77，4.87，23.42，38.01 μg/g。蟹壳粉粉隔层重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn的背景值分别为0.63，0.21，5.67，2.39，9.45，101.22 μg/g。

本发明进一步公开了上述方法在阻碍堆肥和土壤中重金属迁移降低渗滤液重金属含量方面的应用；其方法是采用15 mmol·kg-1NTA协同20 g沸石、45 g骨粉或蟹壳粉和20 g锯末组成隔层。

本发明更加详细的制备方法如下：

1 实验材料与方法

1.1 土壤、堆肥与草坪植物

本试验选用我国北方比较常见的多年生黑麦草（Lolium perenne L.）为实验材料。生活垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂。供试土壤取自天津师范大学实验地0－20 cm深的表层土。堆肥和园土经风干后分别过2 mm筛备用。

生活垃圾堆肥理化性质为：pH 7.62，有机质含量12.12%，全氮5.18%，有效磷77.92 mg/kg，饱和含水量0.76 mL/g。其重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn背景值分别为1.97，67.00，33.42，172.11，238.73，496.38 μg/g。土壤性质为：pH 8.30，有机质含量4.68%，全氮0.21%，有效磷22.03 mg/kg，饱和含水量0.58 mL/g。其重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn的背景值分别为0.18，2.13，2.64，5.75，9.33，35.57 μg/g。

1.2 隔层材料选择

本实验隔层材料为沸石、骨粉、锯末。沸石为天然沸石，筛取粒径小于4 mm的，80℃烘干至恒重，备用；骨粉和蟹壳粉取为废弃物，风干后经FW-80高速万能机粉碎至40-200目，80℃烘干至恒重，备用。锯末取自加工厂废弃下脚料，80℃烘干至恒重，备用。

锯末重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn背景值分别为0.11，3.34，2.87，5.33，11.85，8.15 μg/g。骨粉隔层重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn的背景值分别为0.44，4.34，1.77，4.87，23.42，38.01 μg/g。蟹壳粉隔层重金属Cd，Cr，Ni，Pb，Cu，Zn的背景值分别为0.63，0.21，5.67，2.39，9.45，101.22 μg/g。

本实验隔层共分为两种：

隔层一，由下至上分别为20 g沸石、45 g骨粉和20 g锯末；

隔层二，由下至上分别为20 g沸石、45 g蟹壳粉和20 g锯末。

1.3 淋溶液制备

根据韩毓（2008）调查全天津市降水pH值范围为4.00-8.24，年均值为5.59，属酸性降水。本实验用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配置出SO₄ ^2-、NO₃ ^-、Cl^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg/L，并用HCl调配pH为5.59的淋溶液。

1.4 实验方法

(1)草坪基质堆肥利用与隔层设置

PVC管直径为7.5 cm，将其分别截成21 cm的短管12根，25 cm的长管12根。所有管底部都固定有直径为0.2 mm的尼龙网以支撑管内的土和堆肥，将管吊起，管的下方设有锥形瓶接渗滤液。

土壤耕层为0-20 cm的表层土。本实验模拟表层土，设置园土高12 cm，堆肥高8cm。制备基质高为20 cm的短管12根，高为24 cm的长管12根。短管的制备：先装入500 g风干的园土，铺平，再装入280 g堆肥，铺平于园土之上；长管的制备：装入500 g风干的园土，铺平，再分别装入上述水平可渗透隔层一或隔层二85 g，再装入280 g堆肥，铺平于隔层之上。

(2)NTA协同利用与草坪基质隔层体系的建立 

表1 NTA协同隔层及黑麦草的不同处理方案

从表1可看出，除了Ⅳ组15 mmol/kg堆肥NTA，无植物，其余PVC管中均播种0.6 g黑麦草种子，用自来水浇灌，保持其整体田间持水量为60%。种植期间室内的温度和相对湿度分别为23-30℃和30-65%，光照强度为400-1000 μmol?m^-2?s^-1。

播种30 d后，将NTA的钠盐溶于蒸馏水，分别配出浓度为0，5，15 mmol/kg堆肥的NTA，然后施于堆肥表面（不能滴在草坪植物的叶上）。黑麦草生长10 d后，刈割（黑麦草共生长40d），将刈割下的草坪草置于80°C的烘箱中烘干至衡重，记地上生物量。刈割第二天用150 mL人工淋溶液（相当于34.0 mm的降水量）进行第一次淋洗，之后每7 d淋洗一次，每次150 mL，4次共淋入600 mL。将4次分别淋出液称重，并收集于同一个锥形瓶中，混合均匀。

1.5 重金属含量分析

黑麦草草样、骨粉和蟹壳粉均称取0.2 g用10 mL HNO₃和2 mL HCLO₄在120-140℃下电热板消化，待棕黄色烟消去，所得溶液用1% HNO₃定容到25 mL。取20 mL渗滤液用8 mL HNO₃和2 mL HCLO₄在120-140℃下电热板消化，待棕黄色烟消去，所得溶液用1% HNO₃定容到50 mL。最后利用TAS-990原子吸收分光光度计测定其重金属（Cd、Cr、Ni、Pb、Cu和Zn）含量。

1.6 数据分析

数据分析用EXCEL2003和SPSS14.0统计软件分析完成。

重金属富集量=重金属浓度*生物量干重。

重金属渗滤比率 =（重金属淋洗总量/堆肥中重金属总量）*100%。

1.7 数据分析

数据分析用EXCEL2003和SPSS14.0统计软件分析完成。

重金属渗滤比率 =

 [重金属淋洗总量/（堆肥中重金属总量 + 土壤中重金属总量）*100] %

2 结果与分析 

2.1 NTA的施用和隔层设置对黑麦草地上生物量的影响

实验的前30 d中黑麦草生长良好，在加入不同浓度NTA溶液后的10 d中其也未表现出明显受害的迹象。从表2可见，其中5mmol/kg NTA协同蟹壳粉隔层处理的显著高于无隔层组，提高了21.7%。施加5mmol/kg NTA比施加15mmol/kg NTA的黑麦草生物量高，表明黑麦草能够在受多种重金属污染的基质中生长，即使加入高浓度NTA对其生长也无明显影响，设置水平隔层还能提高其生物量。

表2不同处理对黑麦草植株生物量的影响（g/PVC容器）

2.2 NTA的施用和隔层设置对黑麦草体内富集重金属的影响

重金属在草坪植物黑麦草体内积累的浓度如表3所示。随着NTA浓度的升高，重金属在黑麦草体内的积累量也随之增加。在5mmol/kg 和15mmol/kg NTA的处理下，Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn在黑麦草体内的积累分别比对照增加了17.6%和22.4%、33.2%和85.6%、88.23%和1.0倍、1.3倍和2.2倍、14.6%和28.5%、3.5%和3.4%。在施加相同浓度的NTA时，隔层能有效的促进重金属在黑麦草体内的积累，在15mmol/kg NTA的处理下，蟹壳粉对促进Cd、Cr合Ni在黑麦草体内的积累能力强于骨粉（p<0.05），骨粉对促进Pb、Cu在黑麦草体内的富集能力强于蟹壳粉，对促进Zn的积累显著强于蟹壳粉（p<0.05）。

表 3不同处理对重金属在黑麦草体内浓度的影响(μg/g)

表4是不同浓度NTA和不同隔层设置的处理下，Cd、Cr、Ni、Pb、Cu和Zn在黑麦草体内的富集。在仅不同浓度的NTA的处理下，Zn的富集在5mmol/kg NTA的处理下较多；在15mmol/kg NTA的处理下，重金属Cd、Cr、Ni和Pb在黑麦草体内的富集量的比5mmol/kg NTA的处理多，且均高于对照，但差异不显著。

在有隔层的处理下，Cd的富集在5mmol/kg NTA协同蟹壳粉水平隔层达最大，是相同浓度NTA处理骨粉隔层的组的1.19倍，是相同浓度NTA处理无隔层的组的1.37倍，是对照的1.48倍。Cr的富集在15mmol/kg NTA协同蟹壳粉水平隔层达最大，为105.31μg，是相同浓度NTA处理骨粉隔层的组的1.8倍，是相同浓度NTA处理无隔层的组的4.6倍，是对照的7.6倍。Ni在5和15mmol/kg NTA的蟹壳粉水平隔层处理下显著高于其他各处理对Ni的富集量（p<0.05），其中15mmol/kg NTA的组富集量达最高80.17，是对照的9.8倍，5和15mmol/kg NTA协同骨粉隔层的处理，也显著增加了Ni的富集量，分别是对照的3.9倍和4.5倍。Pb在黑麦草体内的积累，在各浓度NTA协同骨粉和蟹壳粉隔层的积累均显著高于无隔层组和对照组，5+骨粉、5+蟹壳粉、15+骨粉、15+蟹壳粉的处理分别是对照高的3.9、3.8、4.1、4.0倍。Cu的富集量与Ni趋势相似，5+骨粉、5+蟹壳粉、15+骨粉、15+蟹壳粉的处理分别是对照高的3.9、3.8、4.1、4.0倍。1.5、1.6、1.7、1.6倍。Zn在黑麦草体内富集在15mmol/kg NTA协同骨粉隔层的处理下达最高，235.40μg，是相同浓度NTA处理蟹壳粉隔层的组的1.1倍，是相同浓度NTA处理无隔层的组的1.5倍，是对照的1.4倍。

可见NTA协同骨粉和蟹壳粉可以显著促进重金属在黑麦草体内的富集，对Cr和Ni的影响最大，Pb和Cu的影响次之，对Cd和Zn的影响最小。NTA协同蟹壳粉隔层对促进各个金属的富集的能力高于骨粉隔层。

表4不同处理对黑麦草植株富集重金属的影响（μg/ PVC）

2.3 NTA的施用和隔层设置对重金属渗滤行为与格局的影响

不同浓度NTA和不同隔层对渗滤液中重金属含量的影响见表5。五种重金属均在15mmol/kg NTA且无黑麦草的处理下，重金属渗滤显著高于其他处理（p<0.05）。无论有无隔层，在施加不同浓度NTA的处理下，渗滤液中重金属浓度随着NTA浓度升高的升高。与对照相比，黑麦草的种植，显著减少了重金属的渗滤（p<0.05），降低了渗滤液中五种重金属的量。

在NTA协同不同隔层的实验组来看，在施加15mmol/kg NTA时，骨粉隔层和蟹壳粉隔层对重金属阻碍能力显著高于对照（p<0.05），使滤液中的Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn的量分别比对照降低了48.4%和40.8%、44.9%和62.0%、45.2%和49.4%、55.5%和54.3%、69.7%和75.5%、45.2%和16.8%，隔层有效的阻碍了重金属的迁移，降低了渗滤液中重金属的含量。从表中还可以看出，骨粉与蟹壳粉对阻碍重金属迁移的能力，在5mmol/kg NTA处理下，设置骨粉隔层对Cd和Zn的阻碍显著强于蟹壳粉；在15mmol/kg NTA处理下，设置骨粉隔层对Zn的阻碍显著强于蟹壳粉隔层，设置蟹壳粉隔层对Cr和Cu的阻碍能力显著高于骨粉隔层；两种隔层对阻碍Ni和Pb迁移的能力差异不显著。

    表5还列出了Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn五种重金属渗滤比率，渗滤规律与渗滤液中重金属含量的规律相同。结果表明，NTA显著增加了重金属的溶解性和迁移性。同时，数据也显示出施加不同浓度的NTA和酸雨淋洗后黑麦草和隔层抑制了重金属的迁移性。相同浓度的NTA下骨粉对Cd、Ni、Zn的阻碍作用比较明显，蟹壳粉对Cr、Pb、Cu的阻碍作用更为明显。

表5 不同NTA处理的PVC管渗滤液中重金属的总量及百分率

3 结论

    从实验结果可以看出设置隔层可以增加黑麦草的生物量，并显著增加重金属在植物体内的富集量，且隔层可以显著降低重金属向下层土壤迁移的迁移比率，增加了在同一时间内重金属倍植物的吸附并减少了重金属随酸雨的淋溶率。相同浓度的NTA处理下，骨粉对Cd、Ni、Zn的阻碍作用比较明显，蟹壳粉对Cr、Pb、Cu的阻碍作用更为明显。

在本实验中，我们用沸石和骨粉（或蟹壳粉）代替了豆粉和磷矿石，实验发现，水平可浸透隔离层能够有效地降低重金属从堆肥向下层土壤的垂直迁移，但是不能完全阻止它们的淋溶，这是因为NTA与一部分重金属离子结合形成了稳定的复合物，减弱了隔层对重金属的固定能力。此外垃圾堆肥的物理性质决定了其对重金属淋溶的阻隔能力较差，因此施用垃圾堆肥之前在土层上设置隔离层将会有效地减少堆肥中重金属向下层土壤淋溶迁移。虽然在大规模的田间利用之前还有很多工作需要更深入的研究，如螯合剂的浓度以及隔离层的组成，但是设置水平隔层协助螯合剂协同植物修复垃圾堆肥中的重金属污染，已经成为一种有效、合理、无二次污染的垃圾堆肥利用法。

具体实施方式

下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。所用到的试剂有市售。

实施例1

(1) 实验材料：

1）选用黑麦草（Lolium perenne L.）为实验材料；实验用垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂，供试土壤取自10 cm深的表层园土，堆肥和园土经风干后分别过2 mm筛备用；

2）隔层一，由下至上分别为20 g沸石、45 g骨粉和20 g锯末；80℃烘干后备用； 

3） 淋溶液的制备

用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄ ^2-、NO₃ ^-、Cl^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为：14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg/L，并用HCl调配pH为5-6的淋溶液，备用；

（2）实验方法

1）在直径为7.5cm， 长25cm的PVC管底部用直径为0.2 mm的尼龙网加以支撑，然后将管吊起，管的下方配有锥形瓶接渗滤液；

2）先装入500g风干的园土，铺平，装入水平隔层85g，再装入280g堆肥，铺平于隔层之上；

3）在管中播种0.6 g黑麦草种子，用自来水浇灌，保持其整体田间持水量为60-65%。种植期间室内的温度和相对湿度分别为23℃和30%，光照强度为400 μmol?m^-2?s^-1；

4）播种黑麦草30 d后，将5 mmol/kg堆肥的NTA钠盐水溶液（150ml）施于堆肥表面，黑麦草生长10 d后将草刈割，将刈割下的草坪草置于80°C的烘箱中烘干至衡重，记地上生物量； 

5）刈割第二天用150 mL 淋溶液，相当于34.0 mm的降水量，进行第一次淋洗，之后每7 d 淋溶一次，每次150 mL，4次共淋入600 mL L；将4次分别淋出液称重，并收集于同一个锥形瓶中，混合均匀备用；

7）采用TAS-990原子吸收分光光度计分别测定其中重金属Cd，Cr，Cu，Pb和Zn的含量变化。其中沸石为天然沸石，筛取粒径小于4 mm的，80℃烘干至恒重，备用；骨粉和蟹壳粉取为废弃物，风干后经FW-80高速万能机粉碎至40-200目，80℃烘干至恒重，备用；锯末取自加工厂废弃下脚料，80℃烘干至恒重，备用。

实施例2

(1) 实验材料：

1）选用黑麦草（Lolium perenne L.）为实验材料；实验用垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂，供试土壤取自20 cm深的表层园土，堆肥和园土经风干后分别过2 mm筛备用；

2）隔层材料二，由下至上分别为20 g沸石、45 g蟹壳粉和20 g锯末,80℃烘干，后备用； 

3） 淋溶液的制备

用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄ ^2-、NO₃ ^-、Cl^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为：14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg/L，并用HCl调配pH为5-6的淋溶液，备用；

（2）实验方法

1）在直径为7.5cm， 长25cm的PVC管底部用直径为0.2 mm的尼龙网加以支撑，然后将管吊起，管的下方配有锥形瓶接渗滤液；

2）先装入500g风干的园土，铺平，装入水平隔层85g，再装入280g堆肥，铺平于隔层之上；

3）在管中播种0.6 g黑麦草种子，用自来水浇灌，保持其整体田间持水量为60-65%。种植期间室内的温度和相对湿度分别为30℃和65%，光照强度为1000 μmol?m^-2?s^-1；

4）播种黑麦草30 d后，将15 mmol/kg堆肥的NTA钠盐水溶液（150ml）施于堆肥表面，黑麦草生长10 d后将草刈割，将刈割下的草坪草置于80°C的烘箱中烘干至衡重，记地上生物量； 

5）刈割第二天用150 mL 淋溶液，相当于34.0 mm的降水量，进行第一次淋洗，之后每7 d 淋溶一次，每次150 mL，4次共淋入600 mL L；将4次分别淋出液称重，并收集于同一个锥形瓶中，混合均匀备用；

7）采用TAS-990原子吸收分光光度计分别测定其中重金属Cd，Cr，Cu，Pb和Zn的含量变化。其中沸石为天然沸石，筛取粒径小于4 mm的，80℃烘干至恒重，备用；骨粉和蟹壳粉取为废弃物，风干后经FW-80高速万能机粉碎至40-200目，80℃烘干至恒重，备用；锯末取自加工厂废弃下脚料，80℃烘干至恒重，备用。

Claims (3)

1.一种NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法，其特征在于按如下的步骤进行:：

(1) 实验材料：

1）选用黑麦草（Lolium perenne L.）为实验材料；实验用垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂，供试土壤取自表层园土，堆肥和园土经风干后分别过2 mm筛备用；

2）隔层材料由下至上分别为20g沸石、45 g骨粉或蟹壳粉和20 g锯末,以上材料均80℃烘干； 

3） 淋溶液的制备

用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄ ^2-、NO₃ ^-、Cl^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为：14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg/L，并用HCl调配pH为5-6的淋溶液，备用；

（2）实验方法

1）在直径为7.5cm， 长25cm的PVC管底部用直径为0.2 mm的尼龙网加以支撑，然后将管吊起，管的下方配有锥形瓶接渗滤液；

2）先装入500g风干的园土，铺平，装入水平隔层85g，再装入280g堆肥，铺平于隔层之上；

3）在管中播种0.6 g黑麦草种子，用自来水浇灌，保持其整体田间持水量为60-65%；

种植期间室内的温度和相对湿度分别为23-30℃和30-65%，光照强度为400-1000 μmol?m^-2?s^-1；

4）播种黑麦草30 d后，将5-15 mmol/kg堆肥的NTA钠盐水溶液（150ml）施于堆肥表面，黑麦草生长10 d后将草刈割，将刈割下的草坪草置于80°C的烘箱中烘干至衡重，记地上生物量； 

5）刈割第二天用150 mL 淋溶液，相当于34.0 mm的降水量，进行第一次淋洗，之后每7 d 淋溶一次，每次150 mL，4次共淋入600 mL L；将4次分别淋出液称重，并收集于同一个锥形瓶中，混合均匀备用；

7）采用TAS-990原子吸收分光光度计分别测定其中重金属Cd，Cr，Cu，Pb和Zn的含量变化。

2.权利要求1所述的方法，其中沸石为天然沸石，筛取粒径小于4 mm的，80℃烘干至恒重，备用；骨粉和蟹壳粉取为废弃物，风干后经FW-80高速万能机粉碎至40-200目，80℃烘干至恒重，备用；锯末取自加工厂废弃下脚料，80℃烘干至恒重，备用。

3.权利要求1所述方法在阻碍堆肥和土壤中重金属迁移降低渗滤液重金属含量方面的应用；其方法是采用15 mmol·kg-1NTA协同20 g沸石、45 g骨粉或蟹壳粉和20 g锯末组成隔层。