CN108326038A - 酒糟在活化土壤砷和提高土壤肥力中的用途 - Google Patents

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向冬芳
王革娇
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Abstract

本发明公开了酒糟在活化土壤砷和提高土壤肥力中的用途，本发明还公开了一种治理土壤砷污染的方法。通过向土壤中加入酒糟，结果发现土壤中可利用态砷的含量显著增加，从而能被富集砷的植物如蜈蚣草吸收利用，同时还发现土壤钾、磷、氮及有机质的含量显著增加，从而提高了土壤肥力。因此，与其它土壤砷活化剂相比，酒糟更有利于植物生长和从砷污染土壤中吸收利用砷用于治理土壤砷污染，具有高效、环保等优点。

Description

酒糟在活化土壤砷和提高土壤肥力中的用途
技术领域
本发明属于土壤重金属污染治理领域，涉及酒糟在活化土壤砷和提高土壤肥力中的用途，本发明还涉及一种治理土壤砷污染的方法。
背景技术
砷污染是国内外普遍存在的环境问题。我国也存在着大面积的砷污染土壤，导致农业生产受到损害，产量降低、质量和品质下降，直接威胁到人畜健康。
目前As污染土壤的修复措施主要有固定化/稳定化技术、土壤淋洗技术、原位电位修复技术和植物修复等。其中，固定化/稳定化技术、土壤淋洗技术、原位电位修复技术等方法都存在或花费高、或工程量大、或容易造成二次污染等问题，而植物修复由于成本低廉、绿色环保深受学界和业界欢迎，但植物修复也存在着效率低的瓶颈问题。
砷在土壤中存在多种形态，其不同的存在形态有着不同的生物的有效性。其中，水溶性砷和吸附性砷的生物有效态大于难溶性的铝型砷、铁型砷、钙型砷和闭蓄型砷。添加重金属活化剂(化学品或微生物)促进土壤重金属的释放，是提高植物修复效率的重要途径。如施用砷酸还原菌后土壤有效砷含量显著提高，提高蜈蚣草吸收砷的效率(Yang et al.，2012)，磷肥和微生物协调作用活化土壤砷，增加了地下水中砷含量(Lin al.，2016)。但目前添加的活化剂大都是诸如表面活性剂、螯合剂如SDS，EDTA等材料，添加这些材料会消耗了巨大能源、造成土壤板结退化，难以自然降解引起新的环境问题。因此开发环境友好，易于自然降解的活化剂是植物修复技术的核心。
酒糟是白酒生产行业中的主要废弃物，其生成量非常大，有机质含量高，成为污染环境的一大污染源。目前，酒糟用来发酵提取柠檬酸(CN88103271.9)，发酵生产饲料(CN201310386550.7)，生产有机肥(CN201010254169.1)以及与腐殖土、苜蓿草、茶叶渣、聚丙烯酰胺等一起制备的土壤改良剂含有植物生长所需的丰富矿质元素，使土壤肥力提高，并能有效缓解土壤板结，提高土壤保水率(CN201510834641.1)。尚未见用其活化土壤砷的有关报道。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题提供酒糟在活化土壤砷和提高土壤肥力中的用途，本发明的另一个目的是提供一种治理土壤砷污染的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
通过向土壤中加入酒糟，培育40天后检测土壤中可利用态砷、含水量、速效氮，速效钾、速效磷，pH及有机质的含量，结果发现土壤中可利用态砷的含量显著增加，从而能被富集砷的植物如蜈蚣草吸收利用，同时还发现土壤钾、磷、氮及有机质的含量显著增加，从而提高了土壤肥力。
因此酒糟可用于治理土壤砷污染，该方法包括以下步骤：
(1)向土壤中加入酒糟，将土壤砷活化为可利用态砷。
(2)在土壤中种植富集砷的植物以吸收土壤中的可利用态砷。
优选地，所述富集砷的植物为蜈蚣草。
优选地，所述酒糟按土壤重量的1-5％加入。酒糟用量太大，容易导致土壤中氮、磷、钾含量过高从而造成“烧苗”，最佳的酒糟加入量是3％。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)酒糟通过将难溶性的铝型砷、铁型砷、钙型砷和闭蓄型砷活化成水溶性砷和吸附性砷，从而有利于植物吸收。由于酒糟既能活化土壤砷又能提高土壤肥力，因此与其它重金属活化剂相比，更有利于植物生长和从污染土壤中吸收利用砷，从而降低土壤中的砷含量。酒糟作为活化剂具有高效、环保等优点。
(2)本发明所用活化剂来源于白酒生产废弃物，实现了酒糟的大批量回收处理和利用，对消除因酒糟排放而导致的环境污染具有积极意义。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细地说明。
实施例1 酒糟对土壤砷的活化及肥力的提高
(1)收集白酒生产产生的酒糟，挤压掉水分，晾晒使酒精挥发，其总砷含量(国标GBT 22105.2-2008)、含水量(NY/T 52-1987)、速效氮(碱解扩散法)，速效钾(NH4OAc浸提，火焰光度法)、速效磷(0.5mol/L NaHCO3法)，pH(国标NY/T 1377-2007)及有机质的含量(重铬酸钾容量法-稀释热法)分别是：0.180±0.08mg/kg、58.28±0.42％、1928.17±75.94mg/kg、3272±137mg/kg、1455±32mg/kg、3.57±0.02、958g/kg。
(2)采集湖北省阳新县富池镇岗子村的砷污染土壤。风干土样碾碎并过筛(100目)，采用四分法取样。其总砷含量、含水量、速效氮，速效钾、速效磷，pH及有机质的含量分别是：38.32±1.54mg/kg、4.69±0.06％、117.11±0.457mg/kg、88.08±2.7mg/kg、16.92±0.77mg/kg、7.63±0.03、39.23±0.87g/kg。
(3)将上述酒糟和土样按一定比例混合均匀(酒糟占土壤重量百分比0％、5％、10％和15％分别记录为A、B、C和D)，装入保鲜袋中，袋子不完全敞开，保持透气，隔一段时间补充水分到取样质量。培育40天后，采用四分法取样，碳酸氢钠提取剂与土样的水土比为10:1，在25℃下振荡1小时，分别采用氢化物-原子荧光光谱仪测定A、B、C和D可利用态砷含量分别为1.48±0.03mg/kg、1.61±0.04mg/kg、1.72±0.08mg/kg和2.14±0.10mg/kg。
(4)上述酒糟和土样的混合样A、B、C和D培育40天后，采用四分法取样，含水量分别为：3.38±0.08％、3.42±0.12％、3.64±0.22％和4.54±0.12％。
(5)上述酒糟和土样的混合样A、B、C和D培育40天后，采用四分法取样，速效钾的含量分别是：88.08±2.7mg/kg、375.6±3.1mg/kg、357.4±4.9mg/kg、429.3±5.2mg/kg。
(6)上述酒糟和土样的混合样A、B、C和D培育40天后，采用四分法取样，pH分别是：7.63±0.03、7.09±0.07、6.91±0.22和6.71±0.11。
(7)上述酒糟和土样的混合样A、B、C和D培育40天后，采用四分法取样，速效磷的含量分别是：16.92±0.77mg/kg、35.56±3.82mg/kg、48.28±2.71mg/kg、55.82±3.78mg/kg
(8)上述酒糟和土样的混合样A、B、C和D培育40天后，采用四分法取样，有机质的含量分别是：39.22±0.87g/kg、55.41±7.53g/kg、63.22±8.96g/kg、78.87±0.85g/kg。
(9)上述酒糟和土样的混合样A、B、C和D培育40天后，采用四分法取样，速效氮的含量分别是：117.11±0.46mg/kg、169.50±5.72mg/kg、199.97±12.08mg/kg、202.27±12.65mg/kg。
从以上试验可以看出，向土壤中加入酒糟，能显著提高土壤中可利用态砷含量，以及钾、磷、氮及有机质的含量，从而提高了土壤肥力。
实施例2 酒糟对土壤砷的治理及蜈蚣草生物量的提高
取质地大小相同的盆子(长47cm×宽24cm×高18cm)，每盆装1公斤大冶角田村农田砷污染土(总砷含量约为25.85mg/kg)、1公斤细沙和1公斤腐质土。选取长势相当的蜈蚣草幼苗(约10-15cm)，蜈蚣草带土移苗(约带土20g)，每盆种植3株。实验设置四个平行，以不加酒糟的为对照。蜈蚣草置于大棚中种植培养，生长期间每隔2-4天补加相同量的水分，分别在种植7天、19天和29天后，称取30g酒糟(占砷污染土的3％)，以植株为中心，半径为5cm处挖一个圈，深约4cm，将酒糟均匀的撒入其中并用土掩埋。27天后每盆拔掉一棵长势弱小的蜈蚣草。70天后，用剪刀剪掉与根相连位置，用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗两次，用滤纸吸干。随后将鲜样在85℃烘箱中杀青1h，降温至65℃烘干至恒重测定干重，磨碎后分开保存。分别称取1g左右磨碎样品，写好标签，置于50mL消解瓶中，加硝酸-高氯酸(5:1)混合酸20mL，放置片刻，小火加热，待反应缓和后，冷却。沿瓶壁加1.25mL浓硫酸，200℃消解，溶液变棕色时，不断滴加硝酸-高氯酸(5:1)混合酸至有机质完全分解。消解完成时溶液澄清或略带黄色。加入20mL水煮沸除残余硝酸。冷却，将溶液移入50mL容量瓶中，定容。在原子荧光光谱仪上检测砷含量，计算对照组和实验组的总砷萃取量。实验测得对照组和实验组总干重分别为21.68±3.60g和27.15±1.02g，总砷萃取量分别为482.54±14.5μg和715.15±27.9μg。用Excel单因素方差分析法对样品进行显著性分析，结果发现在P为0.05的水平上，将对照组和实验组进行比较，发现生物量提高了25.23％，萃取总量显著性提高了48.21％。

Claims (5)

1.酒糟在活化土壤砷和提高土壤肥力中的用途。
2.一种治理土壤砷污染的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)向土壤中加入酒糟，将土壤砷活化为可利用态砷；
(2)在土壤中种植富集砷的植物以吸收土壤中的可利用态砷。
3.根据权利要求2所述的治理土壤砷污染的方法，其特征在于：所述富集砷的植物为蜈蚣草。
4.根据权利要求2所述的治理土壤砷污染的方法，其特征在于：所述酒糟按土壤重量的1-5％加入。
5.根据权利要求4所述的治理土壤砷污染的方法，其特征在于：所述酒糟按土壤重量的3％加入。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112840785A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 湖北环境修复与治理技术研究有限公司 一种虾稻田重金属污染土修复方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103817147A (zh) * 2014-02-17 2014-05-28 四川农业大学 一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法
CN106734145A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 湖南金旅环保股份有限公司 一种重金属污染土壤的联合修复方法
CN107384414A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 防城港市水利水电勘测设计院 稻田重金属吸附剂

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103817147A (zh) * 2014-02-17 2014-05-28 四川农业大学 一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法
CN106734145A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 湖南金旅环保股份有限公司 一种重金属污染土壤的联合修复方法
CN107384414A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 防城港市水利水电勘测设计院 稻田重金属吸附剂

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAI HUANG等: "Arsenic Specification and Volatilization from Flooded Paddy Soils Amended with Different Organic Matters", 《ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY》 *
K.KNOTH DE ZARRUK等: "Fluorescence fingerprints and Cu2+-complexing ability of individual molecular size fractions in soil- and waste-borne", 《CHEMOSPHERE》 *
宁平等: "《西南地区砷富集植物筛选及应用》", 31 October 2012, 冶金工业出版社 *
张乃明等: "《实用果园土壤管理》", 30 September 1997, 山西经济出版社 *
杨卓等: "《重金属污染土壤的植物修复及其强化技术研究》", 31 July 2014, 吉林人民出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112840785A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 湖北环境修复与治理技术研究有限公司 一种虾稻田重金属污染土修复方法

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