CN106001102A - 一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法 - Google Patents

一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种有机氯农药‑镉共同污染土壤的修复方法，所述修复方法包括以下步骤：步骤1、将待修复土壤碎土，加水，翻土；步骤2、加入添加物，所述添加物包括酒糟、棕榈酸钾、分子筛、腐植酸、粉煤灰、氧化硅、凹凸棒土、硼砂和甘蔗灰，翻土，静置；步骤3、喷洒菌种液，所述菌种液包括生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属，覆膜；步骤4、加入复合肥，翻土，种植苜蓿草和山莴苣幼苗，收割，即可。本发明提供的修复方法能够同时修复有机氯农药和镉重金属污染的土壤，可缩短修复周期，提高修复治理效率，对有机氯农药和镉重金属污染的土壤的修复治理效果显著且彻底，具有广阔的应用前景。

Description

一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法
技术领域
本发明属于环境治理技术领域，具体涉及一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法。
背景技术
有机氯农药是上世纪被广泛使用的高效杀虫剂，虽然现在已经禁止使用有机氯农药，但是由于其有机氯农药中的氯苯结构较为稳定，不易被降解，长效持久性，在环境中滞留时间很长，易在脂肪体内蓄积，对生态环境和人体健康仍旧存在严重危害风险。另外有机氯农药为脂溶性化合物，在水中溶解度低，不易大量地向地下层渗漏流失，而更多的溶于脂溶性物质或吸附于颗粒物表面；此外有些有机氯农药还能够可随水分子蒸发，扩散至未污染的区域，影响严重，因此目前对于有机氯农药污染土壤的治理和修复仍然比较重视。
土壤重金属污染也已经成为严重的环境污染问题之一。在环境污染领域中，通常将重金属定义为对生物有明显毒性的金属元素或者类金属元素，如铅、锌、铜、镉、砷、汞、铬、镍等。这些重金属会通过食物链进入人体，在人体内累积而不发生分解，一旦重金属在人体内沉淀过量，都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、关节疼痛，甚至致畸、致癌等。其中，镉是环境中毒性最强和农田受污染最普遍的重金属之一，在我国受镉污染的耕地面积广，涉及省份区域多，导致受污染的粮食多，严重影响着人们的饮食健康。此外，重金属污染的土壤还影响着中药的重金属含量，对中医治疗效果也存在较大的影响。鉴于此，对于镉污染土壤的治理和修复技术也一直成为研究重点。
因此，为了解决上述技术问题，本发明提供一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，通过同时修复机氯农药-镉共同污染土壤，可缩短修复周期，取得更好的的修复效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺点，提供一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，所述修复方法包括以下步骤：
步骤1、将待修复土壤进行碎土，加水，上下翻土，控制土壤湿度为20％-50％，土壤温度为15-35℃；
步骤2、加入15-50kg/亩的添加物，所述添加物包括20-34份重量份的酒糟、8-15份重量份的棕榈酸钾、3-8份重量份的分子筛、5-11份重量份的腐植酸、7-12份重量份的粉煤灰、5-10份重量份的氧化硅、4-9份重量份的凹凸棒土、2-6份重量份的硼砂和7-15份重量份的甘蔗灰，然后上下翻土，静置3-15天；
步骤3、向待修复土壤表面喷洒0.08-0.2kg/亩的菌种液，所述菌种液包括2-6份重量份的生孢噬纤维菌、0.5-2份重量份的木霉属、1-3份重量份的乳球菌属，覆盖一层透气保护膜，并在20-40℃下保持15-30天；
步骤4、加入100-250kg/亩复合肥，上下翻土，混合种植苜蓿草和山莴苣幼苗，进行种植及田间管理，种植3-6个月后收割，即得修复后的土壤。
进一步，所述生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属的菌种液的有效菌菌体含量均大于0.5×108个/g。
进一步，所述复合肥包括12-20份重量份的双氰胺、4-9份重量份的磷酸氢二钾、5-11份重量份的米糠半纤维素、7-16份重量份的沼泥、5-9份重量份的鸡粪、8-15份重量份的秸秆粉、3-7份重量份的尿素、4-10份重量份的硫酸镁和0.1-0.4份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
进一步，所述复合肥包括17份重量份的双氰胺、8份重量份的磷酸氢二钾、7份重量份的米糠半纤维素、13份重量份的沼泥、6.8份重量份的鸡粪、12份重量份的秸秆粉、6份重量份的尿素、6份重量份的硫酸镁和0.19份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
进一步，所述步骤1中，控制土壤湿度为38％，土壤温度为30℃。
进一步，所述步骤2中，所述添加物包括26份重量份的酒糟、11份重量份的棕榈酸钾、5份重量份的分子筛、9份重量份的腐植酸、8份重量份的粉煤灰、8份重量份的氧化硅、6份重量份的凹凸棒土、4份重量份的硼砂和12份重量份的甘蔗灰。
进一步，所述步骤3中，所述菌种液包括4.5份重量份生孢噬纤维菌、1.3份重量份的木霉属、1.5份重量份的乳球菌属。
进一步，所述步骤4中，所述植苜蓿草和山莴苣幼苗为间隔种植，且种植密度为株行距30mm，株距40mm。
进一步，所述步骤2中添加物的加入量为36kg/亩；所述步骤2中静置5天；所述步骤3中向待修复土壤表喷洒0.13kg/亩的菌种液；所述步骤3中在28℃下保持18天；所述步骤4中加入210kg/亩复合肥。
本发明的有益效果：
本发明提供的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法对有机氯农药和镉污染的土壤均有效，能够同时针对有机氯农药和镉重金属污染的土壤的修复，可缩短修复周期，提高修复治理效率，此外，修复后的土壤，其有机氯农药总含量从126mg/kg降至5.5mg/kg以下，其镉总含量从325mg/kg降至40mg/kg以下，修复治理效果显著且彻底，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，所述修复方法包括以下步骤：
步骤1、将待修复土壤进行碎土，加水，上下翻土，控制土壤湿度为20％，土壤温度为15-℃；
步骤2、加入15kg/亩的添加物，所述添加物包括20份重量份的酒糟、8份重量份的棕榈酸钾、3份重量份的分子筛、5份重量份的腐植酸、7份重量份的粉煤灰、5份重量份的氧化硅、4份重量份的凹凸棒土、2份重量份的硼砂和7重量份的甘蔗灰，然后上下翻土，静置3天；
步骤3、向待修复土壤表面喷洒0.08kg/亩的菌种液，所述菌种液包括2份重量份的生孢噬纤维菌、0.5份重量份的木霉属、1-3份重量份的乳球菌属，覆盖一层透气保护膜，并在20℃下保持15天；其中所述生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属的菌种液的有效菌菌体含量均大于0.5×108个/g；
步骤4、加入100kg/亩复合肥，上下翻土，混合间隔种植苜蓿草和山莴苣幼苗，且种植密度为株行距30mm，株距40mm；进行种植及田间管理，种植3个月后收割，即得修复后的土壤。
其中，所述复合肥包括12份重量份的双氰胺、4份重量份的磷酸氢二钾、5-份重量份的米糠半纤维素、7份重量份的沼泥、5份重量份的鸡粪、8份重量份的秸秆粉、3份重量份的尿素、4份重量份的硫酸镁和0.1份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
实施例2
一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，所述修复方法包括以下步骤：
步骤1、将待修复土壤进行碎土，加水，上下翻土，控制土壤湿度为50％，土壤温度为35℃；
步骤2、加入50kg/亩的添加物，所述添加物包括34份重量份的酒糟、15份重量份的棕榈酸钾、8份重量份的分子筛、11份重量份的腐植酸、12份重量份的粉煤灰、10份重量份的氧化硅、9份重量份的凹凸棒土、6份重量份的硼砂和15份重量份的甘蔗灰，然后上下翻土，静置15天；
步骤3、向待修复土壤表面喷洒0.2kg/亩的菌种液，所述菌种液包括6份重量份的生孢噬纤维菌、2份重量份的木霉属、1-3份重量份的乳球菌属，覆盖一层透气保护膜，并在40℃下保持30天；其中所述生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属的菌种液的有效菌菌体含量均大于0.5×108个/g；
步骤4、加入250kg/亩复合肥，上下翻土，混合间隔种植苜蓿草和山莴苣幼苗，且种植密度为株行距30mm，株距40mm；进行种植及田间管理，种植3-6个月后收割，即得修复后的土壤。
其中，所述复合肥包括20份重量份的双氰胺、9份重量份的磷酸氢二钾、11份重量份的米糠半纤维素、16份重量份的沼泥、9份重量份的鸡粪、15份重量份的秸秆粉、7份重量份的尿素、10份重量份的硫酸镁和0.4份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
实施例3
一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，所述修复方法包括以下步骤：
步骤1、将待修复土壤进行碎土，加水，上下翻土，控制土壤湿度为35％，土壤温度为25℃；
步骤2、加入32kg/亩的添加物，所述添加物包括27份重量份的酒糟、11份重量份的棕榈酸钾、5份重量份的分子筛、8份重量份的腐植酸、9份重量份的粉煤灰、7份重量份的氧化硅、6份重量份的凹凸棒土、4份重量份的硼砂和11份重量份的甘蔗灰，然后上下翻土，静置9天；
步骤3、向待修复土壤表面喷洒0.14kg/亩的菌种液，所述菌种液包括4份重量份的生孢噬纤维菌、1.2份重量份的木霉属、2份重量份的乳球菌属，覆盖一层透气保护膜，并在30℃下保持22天；其中所述生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属的菌种液的有效菌菌体含量均大于0.5×108个/g；
步骤4、加入175kg/亩复合肥，上下翻土，混合间隔种植苜蓿草和山莴苣幼苗，且种植密度为株行距30mm，株距40mm；进行种植及田间管理，种植4.5个月后收割，即得修复后的土壤。
其中，所述复合肥包括16份重量份的双氰胺、7份重量份的磷酸氢二钾、8份重量份的米糠半纤维素、11份重量份的沼泥、7份重量份的鸡粪、12份重量份的秸秆粉、5份重量份的尿素、7份重量份的硫酸镁和0.25份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
实施例4
一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，所述修复方法包括以下步骤：
步骤1、将待修复土壤进行碎土，加水，上下翻土，控制土壤湿度为38％，土壤温度为30℃；
步骤2、加入36kg/亩的添加物，所述添加物包括26份重量份的酒糟、11份重量份的棕榈酸钾、5份重量份的分子筛、9份重量份的腐植酸、8份重量份的粉煤灰、8份重量份的氧化硅、6份重量份的凹凸棒土、4份重量份的硼砂和12份重量份的甘蔗灰，然后上下翻土，静置5天；
步骤3、向待修复土壤表面喷洒0.13kg/亩的菌种液，所述菌种液包括4.5份重量份的生孢噬纤维菌、1.3份重量份的木霉属、1.5份重量份的乳球菌属，覆盖一层透气保护膜，并在28℃下保持18天；其中所述生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属的菌种液的有效菌菌体含量均大于0.5×108个/g；
步骤4、加入210kg/亩复合肥，上下翻土，混合间隔种植苜蓿草和山莴苣幼苗，且种植密度为株行距30mm，株距40mm；进行种植及田间管理，种植3-6个月后收割，即得修复后的土壤。
其中，所述复合肥包括17份重量份的双氰胺、8份重量份的磷酸氢二钾、7份重量份的米糠半纤维素、13份重量份的沼泥、6.8份重量份的鸡粪、12份重量份的秸秆粉、6份重量份的尿素、6份重量份的硫酸镁和0.19份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
实施例5
一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，所述修复方法包括以下步骤：
步骤1、将待修复土壤进行碎土，加水，上下翻土，控制土壤湿度为40％，土壤温度为25℃；
步骤2、加入30kg/亩的添加物，所述添加物包括24份重量份的酒糟、9份重量份的棕榈酸钾、6份重量份的分子筛、7份重量份的腐植酸、8份重量份的粉煤灰、7份重量份的氧化硅、5份重量份的凹凸棒土、6份重量份的硼砂和12份重量份的甘蔗灰，然后上下翻土，静置7天；
步骤3、向待修复土壤表面喷洒0.13kg/亩的菌种液，所述菌种液包括4.8份重量份的生孢噬纤维菌、1.3份重量份的木霉属、2份重量份的乳球菌属，覆盖一层透气保护膜，并在30℃下保持20天；其中所述生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属的菌种液的有效菌菌体含量均大于0.5×108个/g；
步骤4、加入190kg/亩复合肥，上下翻土，混合间隔种植苜蓿草和山莴苣幼苗，且种植密度为株行距30mm，株距40mm；进行种植及田间管理，种植3-6个月后收割，即得修复后的土壤。
其中，所述复合肥包括18份重量份的双氰胺、5份重量份的磷酸氢二钾、9份重量份的米糠半纤维素、12份重量份的沼泥、6份重量份的鸡粪、9份重量份的秸秆粉、5份重量份的尿素、8份重量份的硫酸镁和0.2份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
对比例1
本对比例与实施例1相同，不同之处在于：步骤1中添加物中不含酒糟和粉煤灰，步骤2中菌种液不含木霉属菌种液。
对比例2
本对比例与实施例1相同，不同之处在于：步骤4中不含山莴苣幼苗，全部种植苜蓿草，同时步骤4中复合肥中不含细黄链霉菌固体菌剂和沼泥。
性能测试
采用上述各实施例和对比例的修复方法对污染土壤（原始有机氯农药总含量为126mg/kg，原始镉总含量为325mg/kg）进行修复处理，其修复后的土壤的检测结果为：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
有机氯农药总含量mg/kg 5.2 4.4 4.8 3.5 4.2 11.5 12.8
镉总含量mg/kg 35 32 36 24 28 78 85
由以上测试结果可知，本发明提供的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法对有机氯农药和镉污染的土壤均有效，能够同时针对有机氯农药和镉重金属污染的土壤修复，可缩短修复周期，提高修复治理效率，此外，修复后的土壤，其有机氯农药总含量从126mg/kg降至5.5mg/kg以下，其镉总含量从325mg/kg降至40mg/kg以下，修复治理效果显著且彻底，具有广阔的应用前景。

Claims (9)

1. 一种有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述修复方法包括以下步骤：
步骤1、将待修复土壤进行碎土，加水，上下翻土，控制土壤湿度为20％-50％，土壤温度为15-35℃；
步骤2、加入15-50kg/亩的添加物，所述添加物包括20-34份重量份的酒糟、8-15份重量份的棕榈酸钾、3-8份重量份的分子筛、5-11份重量份的腐植酸、7-12份重量份的粉煤灰、5-10份重量份的氧化硅、4-9份重量份的凹凸棒土、2-6份重量份的硼砂和7-15份重量份的甘蔗灰，然后上下翻土，静置3-15天；
步骤3、向待修复土壤表面喷洒0.08-0.2kg/亩的菌种液，所述菌种液包括2-6份重量份的生孢噬纤维菌、0.5-2份重量份的木霉属、1-3份重量份的乳球菌属，覆盖一层透气保护膜，并在20-40℃下保持15-30天；
步骤4、加入100-250kg/亩复合肥，上下翻土，混合种植苜蓿草和山莴苣幼苗，进行种植及田间管理，种植3-6个月后收割，即得修复后的土壤。
2. 根据权利要求1所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述生孢噬纤维菌、木霉属、乳球菌属的菌种液的有效菌菌体含量均大于0.5×108个/g。
3. 根据权利要求1所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述复合肥包括12-20份重量份的双氰胺、4-9份重量份的磷酸氢二钾、5-11份重量份的米糠半纤维素、7-16份重量份的沼泥、5-9份重量份的鸡粪、8-15份重量份的秸秆粉、3-7份重量份的尿素、4-10份重量份的硫酸镁和0.1-0.4份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
4. 根据权利要求1所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述复合肥包括17份重量份的双氰胺、8份重量份的磷酸氢二钾、7份重量份的米糠半纤维素、13份重量份的沼泥、6.8份重量份的鸡粪、12份重量份的秸秆粉、6份重量份的尿素、6份重量份的硫酸镁和0.19份重量份的含菌量为1.5×1010cfu/g的细黄链霉菌固体菌剂。
5. 根据权利要求1-4任一所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤1中，控制土壤湿度为38％，土壤温度为30℃。
6. 根据权利要求1-4任一所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤2中，所述添加物包括26份重量份的酒糟、11份重量份的棕榈酸钾、5份重量份的分子筛、9份重量份的腐植酸、8份重量份的粉煤灰、8份重量份的氧化硅、6份重量份的凹凸棒土、4份重量份的硼砂和12份重量份的甘蔗灰。
7. 根据权利要求1-4任一所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤3中，所述菌种液包括4.5份重量份生孢噬纤维菌、1.3份重量份的木霉属、1.5份重量份的乳球菌属。
8. 根据权利要求1-4任一所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤4中，所述植苜蓿草和山莴苣幼苗为间隔种植，且种植密度为株行距30mm，株距40mm。
9. 根据权利要求1-4任一所述的有机氯农药-镉共同污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤2中添加物的加入量为36kg/亩；所述步骤2中静置5天；所述步骤3中向待修复土壤表喷洒0.13kg/亩的菌种液；所述步骤3中在28℃下保持18天；所述步骤4中加入210kg/亩复合肥。
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