CN107457255A - 一种重金属污染土壤的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重金属污染土壤的修复方法，属于污染土壤治理领域。本发明将重金属污染土壤内部铺设管道，使用管道进行曝气，曝气20~30min后，以5~6L/min向土壤输送液体，输送时间为15~20min；待液体输送完后，在重金属污染土壤表面插入炭化秆，炭化秆之间的距离为10~15cm，插入10~15d后，在重金属污染土壤表面洒满麦麸，静置2~3d，去除炭化秆，进行翻耕；在翻耕后的重金属污染土壤表面种植绿萝，每棵绿萝之间的距离为10~15cm，种植时间为2~3个月，以绿萝为中心，半径为5~6cm的圆圈内铺设鹅卵石；使用管道中进行曝气，种植结束后，摘除绿萝，再进行翻耕，即修复重金属污染土壤。本发明的有益效果是：本发明的重金属污染土壤修复方法效果显著，值得推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及污染土壤治理领域，特别涉及一种重金属污染土壤的修复方法。
背景技术
土壤重金属污染是指人类活动将重金属输入土壤中，超过了土壤的自净能力，从而引起了土壤的组成、结构和功能发生变化，并造成生态环境质量恶化的现象。
土壤是地球表面具有肥力、能生长植物的疏松表层，它是人类赖以生存发展所必需的生产资料，也是人类社会最基本、最重要、不可替代的自然资源， 因此对土壤环境的保护已引起广泛关注。在土壤的污染物中，重金属污染是一类典型的优先控制污染物。许多环境公害事件，如日本的骨痛病(1931~1972) 等均由于重金属污染造成，对重金属污染土壤的修复至关重要。目前，全世界平均每年排放的1.5万吨汞、340万吨铜、500万吨铅、1500万吨锰都将以各种方式进入土壤，我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积已占总耕地面积的1/5，涉及11个省25个地区，每年因此造成的经济损失达200多亿元。
植物修复技术是指利用植物及其根系对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。重金属被植物吸收，如果进入植物可食部分，将危害人类健康。为避免对人体的暴露风险，近年来选择非食用性经济型作物进行植物修复的研究越来越引起关注，但大多数已报道的植物修复方法效果不显著、见效慢、修复效果不稳定，再加上受到气候、土壤环境的限制，使得这些植物的重金属积累量有限，从而在其应用上受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前植物修复方法效果不显著、见效慢、修复效果不稳定问题，提供一种重金属污染土壤的修复方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种重金属污染土壤的修复方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将重金属污染土壤内部铺设管道，深度为40~50cm，管道之间的距离为20~30cm，使用管道进行曝气，曝气量为8~10L/min，曝气20~30min后，以5~6L/min向土壤输送液体，输送时间为15~20min；
（2）待液体输送完后，在重金属污染土壤表面插入炭化秆，炭化秆之间的距离为10~15cm，插入10~15d后，在重金属污染土壤表面洒满麦麸，麦麸的厚度为2~4cm，静置2~3d，去除炭化秆后，进行翻耕；
（3）在翻耕后的重金属污染土壤表面种植绿萝，每棵绿萝之间的距离为10~15cm，种植时间为2~3个月，以绿萝为中心，半径为5~6cm的圆圈内铺设鹅卵石；
（4）使用管道中进行曝气，每隔5~7d曝气20~30min，种植结束后，摘除绿萝，再进行翻耕，即修复重金属污染土壤。
所述步骤（1）中液体制备方法：
a.按重量份数计，取70～80份水、30～40份蛋白胨、17～23份酵母膏、15～20份葡萄糖、4～7份琼脂进行混合，高温灭菌，得营养液；
b.按质量比100~120：1~2，将营养液、猪粪放入发酵罐中，在温度25~30℃下，发酵5~7d，过滤，收集发酵液，既得液体。
所述步骤（2）中炭化秆是将玉米秸秆在300~320℃温度下进行炭化，收集炭化物，即得炭化秆。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明向重金属污染土壤内铺设管道，输送液体，是为改善污染性质，同时向管道内曝气，是为污染土壤提供一定的溶解氧，为植物的生长提供有利条件。麦麸能达到保温的效果，同时鹅卵石、麦麸的作用是能够吸附污染土壤中的重金属。
（2）本发明采用植物修复重金属污染土壤，植物的稳定作用能够绿化污染土壤，使地表稳定，防止污染土壤因水土流失而带来的污染扩散问题，同时植物的蒸腾作用能够防止污染物质对地下水的二次污染。
具体实施方式
液体制备方法：
a.按重量份数计，取70～80份水、30～40份蛋白胨、17～23份酵母膏、15～20份葡萄糖、4～7份琼脂进行混合，高温灭菌，得营养液；
b.按质量比100~120：1~2，将营养液、猪粪放入发酵罐中，在温度25~30℃下，发酵5~7d，过滤，收集发酵液，既得液体。
炭化秆是将玉米秸秆在300~320℃温度下进行炭化，收集炭化物，即得炭化秆。
本发明重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：
（1）将重金属污染土壤内部铺设管道，深度为40~50cm，管道之间的距离为20~30cm，使用管道进行曝气，曝气量为8~10L/min，曝气20~30min后，以5~6L/min向土壤输送液体，输送时间为15~20min；
（2）待液体输送完后，在重金属污染土壤表面插入炭化秆，炭化秆之间的距离为10~15cm，插入10~15d后，在重金属污染土壤表面洒满麦麸，麦麸的厚度为2~4cm，静置2~3d，去除炭化秆后，进行翻耕；
（3）在翻耕后的重金属污染土壤表面种植绿萝，每棵绿萝之间的距离为10~15cm，种植时间为2~3个月，以绿萝为中心，半径为5~6cm的圆圈内铺设鹅卵石；
（4）使用管道中进行曝气，每隔5~7d曝气20~30min，种植结束后，摘除绿萝，再进行翻耕，即修复重金属污染土壤。
实例1
液体制备方法：
a.按重量份数计，取70份水、30份蛋白胨、17份酵母膏、15份葡萄糖、4份琼脂进行混合，高温灭菌，得营养液；
b.按质量比100：1，将营养液、猪粪放入发酵罐中，在温度25℃下，发酵5d，过滤，收集发酵液，既得液体。
炭化秆是将玉米秸秆在300℃温度下进行炭化，收集炭化物，即得炭化秆。
本发明重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：
（1）将重金属污染土壤内部铺设管道，深度为40cm，管道之间的距离为20cm，使用管道进行曝气，曝气量为8L/min，曝气20min后，以5L/min向土壤输送液体，输送时间为15min；
（2）待液体输送完后，在重金属污染土壤表面插入炭化秆，炭化秆之间的距离为10cm，插入10d后，在重金属污染土壤表面洒满麦麸，麦麸的厚度为2cm，静置2d，去除炭化秆后，进行翻耕；
（3）在翻耕后的重金属污染土壤表面种植绿萝，每棵绿萝之间的距离为10cm，种植时间为2个月，以绿萝为中心，半径为5cm的圆圈内铺设鹅卵石；
（4）使用管道中进行曝气，每隔5d曝气20min，种植结束后，摘除绿萝，再进行翻耕，即修复重金属污染土壤。
实例2
液体制备方法：
a.按重量份数计，取75份水、35份蛋白胨、19份酵母膏、18份葡萄糖、5份琼脂进行混合，高温灭菌，得营养液；
b.按质量比110：1.5，将营养液、猪粪放入发酵罐中，在温度28℃下，发酵6d，过滤，收集发酵液，既得液体。
炭化秆是将玉米秸秆在310℃温度下进行炭化，收集炭化物，即得炭化秆。
本发明重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：
（1）将重金属污染土壤内部铺设管道，深度为45cm，管道之间的距离为25cm，使用管道进行曝气，曝气量为9L/min，曝气25min后，以5.5L/min向土壤输送液体，输送时间为18min；
（2）待液体输送完后，在重金属污染土壤表面插入炭化秆，炭化秆之间的距离为12cm，插入12d后，在重金属污染土壤表面洒满麦麸，麦麸的厚度为3cm，静置2.5d，去除炭化秆后，进行翻耕；
（3）在翻耕后的重金属污染土壤表面种植绿萝，每棵绿萝之间的距离为12cm，种植时间为2.5个月，以绿萝为中心，半径为5.5cm的圆圈内铺设鹅卵石；
（4）使用管道中进行曝气，每隔6d曝气25min，种植结束后，摘除绿萝，再进行翻耕，即修复重金属污染土壤。
实例3
液体制备方法：
a.按重量份数计，取80份水、40份蛋白胨、23份酵母膏、20份葡萄糖、7份琼脂进行混合，高温灭菌，得营养液；
b.按质量比120：2，将营养液、猪粪放入发酵罐中，在温度30℃下，发酵7d，过滤，收集发酵液，既得液体。
炭化秆是将玉米秸秆在320℃温度下进行炭化，收集炭化物，即得炭化秆。
本发明重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：
（1）将重金属污染土壤内部铺设管道，深度为50cm，管道之间的距离为30cm，使用管道进行曝气，曝气量为10L/min，曝气30min后，以6L/min向土壤输送液体，输送时间为20min；
（2）待液体输送完后，在重金属污染土壤表面插入炭化秆，炭化秆之间的距离为15cm，插入15d后，在重金属污染土壤表面洒满麦麸，麦麸的厚度为4cm，静置3d，去除炭化秆后，进行翻耕；
（3）在翻耕后的重金属污染土壤表面种植绿萝，每棵绿萝之间的距离为15cm，种植时间为3个月，以绿萝为中心，半径为6cm的圆圈内铺设鹅卵石；
（4）使用管道中进行曝气，每隔7d曝气30min，种植结束后，摘除绿萝，再进行翻耕，即修复重金属污染土壤。
对照例：郑州市某公司提供的重金属土壤修复技术。
将上述实例的重金属污染土壤修复技术与对照例的重金属污染土壤修复技术进行检测，具体检测如下：
根据国家土壤环境质量标准GB15618-2008，对本发明实施例及对比例所述重金属污染的土壤治理方法的效果从土壤pH值和和土壤中重金属Cr、As、Cd、Ni和Cu的含量进行测试分析，测试结果如表1所示。
表1：
注：土壤pH=6.5~7.5的情况下，农业用地旱地、菜地重金属Cr、As、Cd、Ni和Cu二级标准值分别为200，25，0.45，90，100mg/kg。
综上所述，本发明的重金属污染土壤修复方法效果显著，值得推广使用。
Claims (3)
1.一种重金属污染土壤的修复方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将重金属污染土壤内部铺设管道，深度为40~50cm，管道之间的距离为20~30cm，使用管道进行曝气，曝气量为8~10L/min，曝气20~30min后，以5~6L/min向土壤输送液体，输送时间为15~20min；
（2）待液体输送完后，在重金属污染土壤表面插入炭化秆，炭化秆之间的距离为10~15cm，插入10~15d后，在重金属污染土壤表面洒满麦麸，麦麸的厚度为2~4cm，静置2~3d，去除炭化秆后，进行翻耕；
（3）在翻耕后的重金属污染土壤表面种植绿萝，每棵绿萝之间的距离为10~15cm，种植时间为2~3个月，以绿萝为中心，半径为5~6cm的圆圈内铺设鹅卵石；
（4）使用管道中进行曝气，每隔5~7d曝气20~30min，种植结束后，摘除绿萝，再进行翻耕，即修复重金属污染土壤。
2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤（1）
中液体制备方法：
a.按重量份数计，取70～80份水、30～40份蛋白胨、17～23份酵母膏、15～20份葡萄糖、4～7份琼脂进行混合，高温灭菌，得营养液；
b.按质量比100~120：1~2，将营养液、猪粪放入发酵罐中，在温度25~30℃下，发酵5~7d，过滤，收集发酵液，既得液体。
3.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤（2）
中炭化秆是将玉米秸秆在300~320℃温度下进行炭化，收集炭化物，即得炭化秆。
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