CN107999535A - 一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，步骤如下：制备修复剂；制备促进剂；将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒；将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒；将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割；重复上述步骤。本发明对镉污染土壤的修复效果好，修复效率高，且不会引起二次污染，田间管理技术要求不高，便于田间管理，在修复镉污染土壤同时也能够起到美化环境的作用，便于大规模推广应用，具有重要的市场价值和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及重金属污染土壤修复技术领域，具体是一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法。
背景技术
工业革命以来，我国经济处于飞速发展的阶段，同时也带来了大量的环境问题，工业固体废弃物的排放、污染废水的灌溉、农药和化肥的不合理施用以及大气沉降等均会导致大量的重金属进入到土壤中，严重威胁到土壤生态环境和人体的健康。据有关统计报道，我国受重金属污染的土壤面积广，污染浓度高，土壤已遭受到严重破坏，其中耕地是受重金属污染最为严重的土壤类型，污染面积以达到2000万公顷，面积约占总耕地面积的1/5。
现有的修复重金属镉污染土壤的技术包括有物理修复和化学修复技术。物理修复技术主要通过改土法、电动法和热解吸法等来修复土壤。化学修复技术主要包括化学固化法、化学淋洗法等，主要是通过向土壤中加入固化剂、有机质、化学试剂、天然矿物和有机螯合剂等，来改变土壤的酸碱度（pH值）、氧化还原电位（Eh）等理化性质，经氧化还原、沉淀、吸附、抑制、络合螯合和拮抗等作用来降低重金属镉的生物有效性。但是，上述物理和化学修复技术的工程量大、操作复杂、费用昂贵，并且容易导致土壤的结构被破坏和肥力下降，造成二次污染。植物修复是一种原位、廉价、易于接受、且不产生二次污染的修复技术。但现有的植物修复重金属镉污染土壤的技术效率低下，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，步骤如下：
1）制备修复剂，所述修复剂由以下按照重量份的原料组成：小麦秸秆18-22份、玉米秸秆30-35份、碱石灰16-20份、锯末35-40份、禽畜粪便25-30份、豆饼10-15份、改性海泡石粉6-10份；
2）制备促进剂，所述促进剂由以下按照重量份的原料组成：解磷菌菌剂15-20份、乙二胺四乙酸3-6份、柠檬酸钠1-2份；
3）将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒，翻整的深度为15-20cm，破碎粒径至1-3cm，晾晒6-7天；
4）晾晒完毕后，将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒，翻整的深度为8-10cm，晾晒10-12天；
5）将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割；
6）重复上述步骤1）至步骤5），共重复5-8次，即可。
作为本发明进一步的方案：所述修复剂的制备方法为：取小麦秸秆和玉米秸秆，粉碎至粒径为1cm，混合均匀，然后投入固定床热解炉中，在300-310℃下处理1-2h，获得第一混合物；取禽畜粪便和豆饼，混合均匀后，进行堆肥处理15-18天，堆肥完毕后，进行晾晒，获得第二混合物；将第一混合物和第二混合物合并，再加入碱石灰、锯末和改性海泡石粉，搅拌混合均匀后，即可获得修复剂。
作为本发明再进一步的方案：所述改性海泡石粉的制备方法为：将海泡石粉自然干燥，研磨成粉，过40-60目筛，然后投入至浓度为15%的稀硝酸溶液中，固液比为1:2，搅拌混合3-4h，然后静置12-15h，取下层沉淀物，水洗3-5次，然后在450-500℃下煅烧处理2-3h后，自然冷却，即得改性海泡石粉。
作为本发明再进一步的方案：所述促进剂的制备方法为：按照配比称取解磷菌菌剂、乙二胺四乙酸和柠檬酸钠，合并后，混合均匀，即可获得促进剂。
作为本发明再进一步的方案：所述修复剂的施加量为150-200kg/亩。
作为本发明再进一步的方案：所述促进剂的施加量为10-13kg/亩。
作为本发明再进一步的方案：所述唇形科草本植物为半枝莲、彩叶草、随意草和吸毒草中的一种或多种组合。
作为本发明再进一步的方案：所述夹竹桃科草本植物为长春花和狗牙草中的一种或两种组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明对镉污染土壤的修复效果好，修复效率高，且不会引起二次污染，田间管理技术要求不高，便于田间管理，在修复铬污染土壤同时也能够起到美化环境的作用，便于大规模推广应用，具有重要的市场价值和社会价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，步骤如下：
1）制备修复剂，所述修复剂由以下按照重量份的原料组成：小麦秸秆18份、玉米秸秆30份、碱石灰16份、锯末35份、禽畜粪便25份、豆饼10份、改性海泡石粉6份；
所述修复剂的制备方法为：取小麦秸秆和玉米秸秆，粉碎至粒径为1cm，混合均匀，然后投入固定床热解炉中，在300℃下处理1h，获得第一混合物；取禽畜粪便和豆饼，混合均匀后，进行堆肥处理15天，堆肥完毕后，进行晾晒，获得第二混合物；将第一混合物和第二混合物合并，再加入碱石灰、锯末和改性海泡石粉，搅拌混合均匀后，即可获得修复剂；
所述改性海泡石粉的制备方法为：将海泡石粉自然干燥，研磨成粉，过40目筛，然后投入至浓度为15%的稀硝酸溶液中，固液比为1:2，搅拌混合3h，然后静置12h，取下层沉淀物，水洗3次，然后在450℃下煅烧处理2h后，自然冷却，即得改性海泡石粉；
2）制备促进剂，所述促进剂由以下按照重量份的原料组成：解磷菌菌剂15份、乙二胺四乙酸3份、柠檬酸钠1份；
所述促进剂的制备方法为：按照配比称取解磷菌菌剂、乙二胺四乙酸和柠檬酸钠，合并后，混合均匀，即可获得促进剂；
3）将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒，翻整的深度为15cm，破碎粒径至1-3cm，晾晒6天，其中，所述修复剂的施加量为150kg/亩；
4）晾晒完毕后，将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒，翻整的深度为8cm，晾晒10天，其中，所述促进剂的施加量为10kg/亩；
5）将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割，其中，所述唇形科草本植物为半枝莲，所述夹竹桃科草本植物为长春花；
6）重复上述步骤1）至步骤5），共重复5次，即可。
实施例2
一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，步骤如下：
1）制备修复剂，所述修复剂由以下按照重量份的原料组成：小麦秸秆19份、玉米秸秆31份、碱石灰20份、锯末36份、禽畜粪便25份、豆饼15份、改性海泡石粉7份；
所述修复剂的制备方法为：取小麦秸秆和玉米秸秆，粉碎至粒径为1cm，混合均匀，然后投入固定床热解炉中，在300℃下处理1.5h，获得第一混合物；取禽畜粪便和豆饼，混合均匀后，进行堆肥处理16天，堆肥完毕后，进行晾晒，获得第二混合物；将第一混合物和第二混合物合并，再加入碱石灰、锯末和改性海泡石粉，搅拌混合均匀后，即可获得修复剂；
所述改性海泡石粉的制备方法为：将海泡石粉自然干燥，研磨成粉，过40目筛，然后投入至浓度为15%的稀硝酸溶液中，固液比为1:2，搅拌混合3h，然后静置13h，取下层沉淀物，水洗3次，然后在460℃下煅烧处理2h后，自然冷却，即得改性海泡石粉；
2）制备促进剂，所述促进剂由以下按照重量份的原料组成：解磷菌菌剂16份、乙二胺四乙酸4份、柠檬酸钠1.5份；
所述促进剂的制备方法为：按照配比称取解磷菌菌剂、乙二胺四乙酸和柠檬酸钠，合并后，混合均匀，即可获得促进剂；
3）将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒，翻整的深度为16cm，破碎粒径至1-3cm，晾晒6天，其中，所述修复剂的施加量为170kg/亩；
4）晾晒完毕后，将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒，翻整的深度为8cm，晾晒10天，其中，所述促进剂的施加量为11kg/亩；
5）将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割，其中，所述唇形科草本植物为半枝莲和彩叶草组合，所述夹竹桃科草本植物为长春花和狗牙草组合；
6）重复上述步骤1）至步骤5），共重复6次，即可。
实施例3
一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，步骤如下：
1）制备修复剂，所述修复剂由以下按照重量份的原料组成：小麦秸秆20份、玉米秸秆32份、碱石灰18份、锯末37份、禽畜粪便28份、豆饼13份、改性海泡石粉8份；
所述修复剂的制备方法为：取小麦秸秆和玉米秸秆，粉碎至粒径为1cm，混合均匀，然后投入固定床热解炉中，在310℃下处理1.5h，获得第一混合物；取禽畜粪便和豆饼，混合均匀后，进行堆肥处理17天，堆肥完毕后，进行晾晒，获得第二混合物；将第一混合物和第二混合物合并，再加入碱石灰、锯末和改性海泡石粉，搅拌混合均匀后，即可获得修复剂；
所述改性海泡石粉的制备方法为：将海泡石粉自然干燥，研磨成粉，过50目筛，然后投入至浓度为15%的稀硝酸溶液中，固液比为1:2，搅拌混合3.5h，然后静置14h，取下层沉淀物，水洗4次，然后在470℃下煅烧处理2.5h后，自然冷却，即得改性海泡石粉；
2）制备促进剂，所述促进剂由以下按照重量份的原料组成：解磷菌菌剂18份、乙二胺四乙酸5份、柠檬酸钠1.5份；
所述促进剂的制备方法为：按照配比称取解磷菌菌剂、乙二胺四乙酸和柠檬酸钠，合并后，混合均匀，即可获得促进剂；
3）将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒，翻整的深度为17cm，破碎粒径至1-3cm，晾晒7天，其中，所述修复剂的施加量为180kg/亩；
4）晾晒完毕后，将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒，翻整的深度为9cm，晾晒12天，其中，所述促进剂的施加量为12kg/亩；
5）将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割，其中，所述唇形科草本植物为随意草和吸毒草组合，所述夹竹桃科草本植物为长春花和狗牙草组合；
6）重复上述步骤1）至步骤5），共重复7次，即可。
实施例4
一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，步骤如下：
1）制备修复剂，所述修复剂由以下按照重量份的原料组成：小麦秸秆22份、玉米秸秆32份、碱石灰20份、锯末36份、禽畜粪便28份、豆饼12份、改性海泡石粉6份；
所述修复剂的制备方法为：取小麦秸秆和玉米秸秆，粉碎至粒径为1cm，混合均匀，然后投入固定床热解炉中，在310℃下处理1.5h，获得第一混合物；取禽畜粪便和豆饼，混合均匀后，进行堆肥处理17天，堆肥完毕后，进行晾晒，获得第二混合物；将第一混合物和第二混合物合并，再加入碱石灰、锯末和改性海泡石粉，搅拌混合均匀后，即可获得修复剂；
所述改性海泡石粉的制备方法为：将海泡石粉自然干燥，研磨成粉，过60目筛，然后投入至浓度为15%的稀硝酸溶液中，固液比为1:2，搅拌混合3.5h，然后静置13h，取下层沉淀物，水洗4次，然后在490℃下煅烧处理3h后，自然冷却，即得改性海泡石粉；
2）制备促进剂，所述促进剂由以下按照重量份的原料组成：解磷菌菌剂18份、乙二胺四乙酸5份、柠檬酸钠2份；
所述促进剂的制备方法为：按照配比称取解磷菌菌剂、乙二胺四乙酸和柠檬酸钠，合并后，混合均匀，即可获得促进剂；
3）将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒，翻整的深度为18cm，破碎粒径至1-3cm，晾晒6天，其中，所述修复剂的施加量为190kg/亩；
4）晾晒完毕后，将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒，翻整的深度为10cm，晾晒12天，其中，所述促进剂的施加量为13kg/亩；
5）将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割，其中，所述唇形科草本植物为彩叶草，所述夹竹桃科草本植物为狗牙草；
6）重复上述步骤1）至步骤5），共重复7次，即可。
实施例5
一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，步骤如下：
1）制备修复剂，所述修复剂由以下按照重量份的原料组成：小麦秸秆22份、玉米秸秆35份、碱石灰20份、锯末40份、禽畜粪便30份、豆饼15份、改性海泡石粉10份；
所述修复剂的制备方法为：取小麦秸秆和玉米秸秆，粉碎至粒径为1cm，混合均匀，然后投入固定床热解炉中，在310℃下处理2h，获得第一混合物；取禽畜粪便和豆饼，混合均匀后，进行堆肥处理18天，堆肥完毕后，进行晾晒，获得第二混合物；将第一混合物和第二混合物合并，再加入碱石灰、锯末和改性海泡石粉，搅拌混合均匀后，即可获得修复剂；
所述改性海泡石粉的制备方法为：将海泡石粉自然干燥，研磨成粉，过60目筛，然后投入至浓度为15%的稀硝酸溶液中，固液比为1:2，搅拌混合4h，然后静置15h，取下层沉淀物，水洗5次，然后在500℃下煅烧处理3h后，自然冷却，即得改性海泡石粉；
2）制备促进剂，所述促进剂由以下按照重量份的原料组成：解磷菌菌剂20份、乙二胺四乙酸6份、柠檬酸钠2份；
所述促进剂的制备方法为：按照配比称取解磷菌菌剂、乙二胺四乙酸和柠檬酸钠，合并后，混合均匀，即可获得促进剂；
3）将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒，翻整的深度为20cm，破碎粒径至1-3cm，晾晒7天，其中，所述修复剂的施加量为200kg/亩；
4）晾晒完毕后，将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒，翻整的深度为10cm，晾晒12天，其中，所述促进剂的施加量为13kg/亩；
5）将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割，其中，所述唇形科草本植物为半枝莲、彩叶草和吸毒草组合，所述夹竹桃科草本植物为长春花；
6）重复上述步骤1）至步骤5），共重复8次，即可。
本发明对镉污染土壤的修复效果好，修复效率高，且不会引起二次污染，田间管理技术要求不高，便于田间管理，在修复铬污染土壤同时也能够起到美化环境的作用，便于大规模推广应用，具有重要的市场价值和社会价值。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，步骤如下：
1）制备修复剂，所述修复剂由以下按照重量份的原料组成：小麦秸秆18-22份、玉米秸秆30-35份、碱石灰16-20份、锯末35-40份、禽畜粪便25-30份、豆饼10-15份、改性海泡石粉6-10份；
2）制备促进剂，所述促进剂由以下按照重量份的原料组成：解磷菌菌剂15-20份、乙二胺四乙酸3-6份、柠檬酸钠1-2份；
3）将修复剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整破碎并晾晒，翻整的深度为15-20cm，破碎粒径至1-3cm，晾晒6-7天；
4）晾晒完毕后，将促进剂播撒在待修复的镉污染土壤上，然后进行翻整并晾晒，翻整的深度为8-10cm，晾晒10-12天；
5）将唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物间隔种植在晾晒完毕的镉污染土壤上，并定期灌溉，待唇形科草本植物和夹竹桃科草本植物成熟后，进行收割；
6）重复上述步骤1）至步骤5），共重复5-8次，即可。
2.根据权利要求1所述的利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述修复剂的制备方法为：取小麦秸秆和玉米秸秆，粉碎至粒径为1cm，混合均匀，然后投入固定床热解炉中，在300-310℃下处理1-2h，获得第一混合物；取禽畜粪便和豆饼，混合均匀后，进行堆肥处理15-18天，堆肥完毕后，进行晾晒，获得第二混合物；将第一混合物和第二混合物合并，再加入碱石灰、锯末和改性海泡石粉，搅拌混合均匀后，即可获得修复剂。
3.根据权利要求2所述的利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述改性海泡石粉的制备方法为：将海泡石粉自然干燥，研磨成粉，过40-60目筛，然后投入至浓度为15%的稀硝酸溶液中，固液比为1:2，搅拌混合3-4h，然后静置12-15h，取下层沉淀物，水洗3-5次，然后在450-500℃下煅烧处理2-3h后，自然冷却，即得改性海泡石粉。
4.根据权利要求1-3任一所述的利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述促进剂的制备方法为：按照配比称取解磷菌菌剂、乙二胺四乙酸和柠檬酸钠，合并后，混合均匀，即可获得促进剂。
5.根据权利要求4所述的利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述修复剂的施加量为150-200kg/亩。
6.根据权利要求5所述的利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述促进剂的施加量为10-13kg/亩。
7.根据权利要求6所述的利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述唇形科草本植物为半枝莲、彩叶草、随意草和吸毒草中的一种或多种组合。
8.根据权利要求7所述的利用草本植物修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述夹竹桃科草本植物为长春花和狗牙草中的一种或两种组合。
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