CN111039529A - 一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法 - Google Patents

一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111039529A
CN111039529A CN201911173420.9A CN201911173420A CN111039529A CN 111039529 A CN111039529 A CN 111039529A CN 201911173420 A CN201911173420 A CN 201911173420A CN 111039529 A CN111039529 A CN 111039529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sedum
heavy metal
elymus
combined pollution
phytoremediation method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911173420.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘晓艳
沈佳怡
章长松
藏学珂
张新颖
李辈辈
曹丽亚
黄洵
张申钰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Transpacific Technology Development Ltd
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
Beijing Transpacific Technology Development Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Transpacific Technology Development Ltd filed Critical Beijing Transpacific Technology Development Ltd
Priority to CN201911173420.9A priority Critical patent/CN111039529A/zh
Publication of CN111039529A publication Critical patent/CN111039529A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，该植物修复方法包括：步骤一、在播种前，洒水将底泥表层淋湿，对表层土进行充分的翻耕；步骤二、植物的选择：选取颗粒饱满、大小基本一致的金盏菊、披碱草、水稗草植物种子均匀洒在相应试验箱内，随后覆盖过筛底泥分别进行单种；将大吴风草、八宝景天分别均匀移植至试验箱内；本发明选择金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草单种对河道疏浚底泥中重金属Cd、Zn、Cu复合污染的修复效果好，其中披碱草、水稗草的根部长度分别为20‑25cm、25‑29cm，可以修复深度0‑30cm的重金属污染底泥。

Description

一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法
技术领域
本发明涉及河道疏浚底泥中重金属污染的修复技术领域，特别涉及一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法。
背景技术
河道疏浚底泥通常会含有重金属的污染物，进行资源化利用会造成二次污染，通常采用措施降低生物毒性后进行安全填埋。河道疏浚底泥含有大量营养物质，直接填埋不仅占用大量的土地资源，还造成资源浪费。本专利针对低浓度重金属复合污染的河道疏浚底泥，提出采用植物修复的方法，降低重金属毒性，实现底泥的资源化利用。
目前植物修复技术对重金属存在选择性，且超富集植物具有生长个体矮小、生长缓慢等问题。同时，河道疏浚底泥脱水后具有黏粒含量高、容重高、孔隙度低、干后龟裂且非常坚硬的特点，不利于植物生长，导致植物修复治理效率低、周期长，制约了其大规模的应用，难以满足实际需求。因此，需要针对河道疏浚底泥中重金属Cd、Zn、Cu复合污染的情况设计单作和间作的植物修复方案，以期得到较好的修复效果。本发明主要考察了一些常见重金属富集植物的种植和配置方案，筛选出的重金属Cd、Zn、Cu富集植物，从而实现植物修复河道疏浚底泥重金属复合污染的修复，为重金属复合污染底泥的修复提供修复方案。
发明内容
发明的目的在于提供一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，解决了河道疏浚底泥中重金属Cd、Zn、Cu复合污染的问题。
本发明是这样实现的，一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，该植物修复方法包括：
步骤一、在播种前，洒水将底泥表层淋湿，对表层土进行充分的翻耕；
步骤二、植物的选择：分别选取金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草进行单种。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤二中分别选取颗粒饱满、大小基本一致的金盏菊、披碱草、水稗草的植物种子均匀洒在相应试验箱内，随后覆盖1～2cm过筛底泥分别进行单种。
本发明的进一步技术方案是：所述金盏菊的播种量为2.5～3.0g/m2、披碱草的播种量为15.0～16.0g/m2、水稗草的播种量为4.0～4.5g/m2。
本发明的进一步技术方案是：将大吴风草、八宝景天分别均匀移植至试验箱内。
本发明的进一步技术方案是：将大吴风草80％～90％的叶片减掉，茎部剪至25～27cm，随后分别进行移植，将16株八宝景天均匀移植至试验箱内。
本发明的有益效果：针对本次实验底泥，金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草对重金属Cd的富集系数均大于1，金盏菊、八宝景天、大吴风草对重金属Cd的富集系数大于1。水稗草、大吴风草对重金属Zn的富集系数大于1，金盏菊、八宝景天对重金属Zn的转运系数大于1。大吴风草对重金属Cu的富集系数大于1，金盏菊对重金属Cu的转运系数大于1。
金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草对重金属Cd的年修复效率均大于1％，分别为3.60％、8.90％、1.33％、3.00％、1.06％，对应的对重金属Cd的年提取总量分别为99.7g/hm2、259.3g/hm2、36.8g/hm2、77.2g/hm2、32.9g/hm2。
水稗草对重金属Zn的年修复效率为1.06％，对重金属Zn的年提取总量为8281.4g/hm2。金盏菊、披碱草、大吴风草对重金属Zn的年修复效率均大于0.5％、小于1％，其对重金属Zn的年修复效率分别为0.66％、0.56％、0.89％，对应重金属Zn的年提取总量分别为5159.4g/hm2、5166.9g/hm2、2726.0g/hm2。八宝景天对重金属Zn的年修复效率为0.46％，对重金属Cd的年提取总量为3537.1g/hm2。
披碱草、大吴风草对重金属Cu的年修复效率均大于1％，分别为2.75％、1.28％，对应的重金属Cu年提取总量分别为9569.0g/hm2、1004.5g/hm2。金盏菊对重金属Cu的年修复效率为0.64％，对重金属Cu的年提取总量为1812.8g/hm2。水稗草、八宝景天对重金属Cu的年修复效率分别为0.11％、0.25％，对应的重金属Cu的年提取总量分别为321.9g/hm2、728.0g/hm2。
披碱草、水稗草的根部长度分别为20-25cm、25-29cm，可以修复深度0-30cm的重金属污染底泥。
具体实施方式
实施例一：
试验底泥取自上海市某河道疏浚底泥，该底泥Cd、Zn、Cu三种重金属含量均超过风险筛选值。
选择金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草为试验植物进行单种。其中，金盏菊、披碱草、水稗草3种植物种子均从网络上购买，所购植物种子均为常见普通品种。大吴风草采自公园内。八宝景天幼苗从无污染培养盆栽中沿其茎部剪切后以备试验。
在播种植物前，洒水将底泥表层淋湿，用小耙子将表层土进行充分翻耕。按照表1中的植物种子播种量，分别选取颗粒饱满、大小基本一致的金盏菊、披碱草、水稗草3种植物种子均匀洒在相应试验箱内，随后覆盖1cm过筛底泥分别进行单种。
将需要移植的大吴风草的85％的叶片减掉，茎部剪至25cm，随后分别进行移植。将16株八宝景天均匀移植至试验箱内。在植物生长前40天，在白天有日光照射时，10：00～16：00期间搭起黑色遮阳布进行保护，在16：00后收起遮阳布。在试验过程中，按照植物的生长习性给植物浇水，并且在阴雨天及时排水，避免试验箱积水。
表1试验植物播种量
Figure BDA0002289347520000041
其中试验底泥的理化性质参照《土壤农业化学分析》进行测定。底泥中重金属Cd、Zn、Cu含量采用微波消解ICP-MS测定。试验底泥理化性质及重金属Cd、Zn、Cu含量见表2：
表2试验底泥理化性质
Figure BDA0002289347520000042
试验植物生长情况及生物量：植物在播种或移植110天后收获，并且按照实际大田实验的种植密度进行修正、统计得到试验植物地上及地下部分生物量见表3，地上部各组织生物量见表4。
表3试验植物地上及地下部分生物量kg/hm2(干重)
Figure BDA0002289347520000051
表4试验植物地上部各组织生物量kg/hm2(干重)
Figure BDA0002289347520000052
试验植物对重金属Cd、Zn、Cu的富集及转运特性：本次试验中植物地上、地下部分重金属Cd、Zn、Cu含量，以及相对应的富集、转运系数见表5、表6以及表7。
表5试验植物对重金属Cd的富集及转运特性
Figure BDA0002289347520000053
表6试验植物对重金属Zn的富集及转运特性
Figure BDA0002289347520000054
Figure BDA0002289347520000061
表7试验植物对重金属Cu的富集及转运特性
Figure BDA0002289347520000062
试验植物对Cd污染底泥的年提取量及年修复效率：以本试验数据为基准，结合上海市气候条件及查询到的试验植物的年种植次数，计算得到试验植物对污染底泥中重金属Cd、Zn、Cu的年提取量见表8、表9以及表10，试验植物对污染底泥中重金属Cd、Zn、Cu的年修复效率见表11。其中，披碱草的地上部年提取量、地下部年提取量、年提取总量以及年修复效率均以一年种植4次计算。
表8试验植物对污染底泥中重金属Cd的年提取总量(以干重计算)
Figure BDA0002289347520000063
表9试验植物对污染底泥中重金属Zn的年提取总量(以干重计算)
Figure BDA0002289347520000064
Figure BDA0002289347520000071
表10试验植物对污染底泥中重金属Cu的年提取总量(以干重计算)
Figure BDA0002289347520000072
表11试验植物对污染底泥中重金属Cd、Zn、Cu的年修复效率(以干重计算)
Figure BDA0002289347520000073
由本次试验数据分析，针对本次实验底泥，金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草对重金属Cd的富集系数均大于1，而金盏菊、八宝景天、大吴风草对重金属Cd的富集系数大于1。水稗草、大吴风草对重金属Zn的富集系数大于1，而金盏菊、八宝景天对重金属Zn的转运系数大于1。大吴风草对重金属Cu的富集系数大于1，金盏菊对重金属Cu的转运系数大于1。
金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草对重金属Cd的年修复效率均大于1％，分别为3.60％、8.90％、1.33％、3.00％、1.06％，对应的重金属Cd的年提取总量分别为99.7g/hm2、259.3g/hm2、36.8g/hm2、77.2g/hm2、32.9g/hm2。
水稗草对重金属Zn的年修复效率为1.06％，对重金属Zn的年提取总量为8281.4g/hm2。金盏菊、披碱草、大吴风草对重金属Zn的年修复效率均大于0.5％、小于1％，其对重金属Zn的年修复效率分别为0.66％、0.56％、0.89％，对应重金属Zn的年提取总量分别为5159.4g/hm2、5166.9g/hm2、2726.0g/hm2。八宝景天对重金属Zn的年修复效率为0.46％，对重金属Cd的年提取总量为3537.1g/hm2。
披碱草、大吴风草对重金属Cu的年修复效率均大于1％，分别为2.75％、1.28％，对应的重金属Cu年提取总量分别为9569.0g/hm2、1004.5g/hm2。金盏菊对重金属Cu的年修复效率为0.64％，对重金属Cu的年提取总量为1812.8g/hm2。水稗草、八宝景天对重金属Cu的年修复效率分别为0.11％、0.25％，对应的重金属Cu的年提取总量分别为321.9g/hm2、728.0g/hm2。
披碱草、水稗草的根部长度分别为20-25cm、25-29cm，可以修复深度0-30cm的重金属污染底泥。
由于重金属Cd对环境以及生物体毒害作用较大，因此，在主要考虑对重金属Cd的富集、转运能力以及相应的年修复效率较高植物的同时，结合试验植物对重金属Zn、Cu的富集、转运能力以及相应的年修复效率，最终筛选单作植物金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天以及大吴风草对本试验底泥的修复效果较好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，其特征在于：该植物修复方法包括：
步骤一、在播种前，洒水将底泥表层淋湿，对表层土进行充分的翻耕；
步骤二、植物的选择：分别选取金盏菊、披碱草、水稗草、八宝景天、大吴风草进行单种。
2.根据权利要求1所述的一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，其特征在于：所述步骤二中分别选取颗粒饱满、大小基本一致的金盏菊、披碱草、水稗草植物种子均匀洒在相应试验箱内，随后覆盖1～2cm过筛底泥分别进行单种。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，其特征在于：金盏菊的播种量为2.5～3.0g/m2、披碱草的播种量为15.0～16.0g/m2、水稗草的播种量为4.0～4.5g/m2。
4.根据权利要求1所述的一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，其特征在于：将大吴风草、八宝景天分别均匀移植至试验箱内。
5.根据权利要求4所述的一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法，其特征在于：将所述大吴风草80％～90％的叶片减掉，茎部剪至25～27cm，随后分别进行移植；将16株八宝景天均匀移植至试验箱内。
CN201911173420.9A 2019-11-26 2019-11-26 一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法 Pending CN111039529A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911173420.9A CN111039529A (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911173420.9A CN111039529A (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111039529A true CN111039529A (zh) 2020-04-21

Family

ID=70233465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911173420.9A Pending CN111039529A (zh) 2019-11-26 2019-11-26 一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111039529A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209094163U (zh) * 2018-10-29 2019-07-12 江苏永威环境科技股份有限公司 一种用于去除重金属污染的土壤修复装置
CN110235742A (zh) * 2019-06-17 2019-09-17 上海大学 一种采用污泥沼渣制备绿化植物基质的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209094163U (zh) * 2018-10-29 2019-07-12 江苏永威环境科技股份有限公司 一种用于去除重金属污染的土壤修复装置
CN110235742A (zh) * 2019-06-17 2019-09-17 上海大学 一种采用污泥沼渣制备绿化植物基质的方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUO, W等: "Using native plants to evaluate the effect of arbuscular mycorrhizal fungi on revegetation of iron tailings in grasslands", 《BIOLOGY AND FERTILITY OF SOILS》 *
HARADA, H等: "Natural background levels of trace elements in wild plants: Variation and distribution in plant species", 《NATURAL BACKGROUND LEVELS OF TRACE ELEMENTS IN WILD PLANTS: VARIATION AND DISTRIBUTION IN PLANT SPECIES》 *
SINHAL, VK等: "EDTA and citric acid mediated phytoextraction of Zn, Cu, Pb and Cd through marigold (Tagetes erecta)", 《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL BIOLOGY》 *
YANG, XH等: "Comprehensive assessment for removing multiple pollutants by plants in bioretention systems", 《CHINESE SCIENCE BULLETIN》 *
ZHAO, SL等: "Bioaccumulation of Cadium, Copper, Zinc, and Nickel by Weed Species from Municipal Solid Waste Compost", 《POLISH JOURNAL OF ENVIRONMENTAL STUDIES》 *
李其林等: "《区域生态系统土壤和作物中重金属的特征研究 以重庆为例》", 30 April 2010, 北京：中国环境科学出版社 *
杨丹等: "4种园林植物修复河道疏浚底泥中重金属污染的试验研究", 《江苏农业科学》 *
羊茜等: "《河蟹这样养殖就赚钱》", 31 January 2013, 北京：科学技术文献出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110637668B (zh) 一种离子型稀土废弃矿区边坡土壤立体修复结构及方法
CN103155776B (zh) 通过速生草本植物的种植、收割和填埋实现固碳的方法
CN101406117B (zh) 集雨抑蒸改良滨海盐渍土的方法
CN108160685B (zh) 一种植物-微生物联合修复煤炭矿区土壤的方法
CN104624620A (zh) 一种强酸性尾矿废弃地不覆土植被恢复的方法
CN109590326B (zh) 一种重金属污染土壤的植物修复方法
US20150101247A1 (en) Method for remediating soil with single or combined contamination of Cd and Pb by hyperaccumulator Emilia sonchifolia L.
Mandal et al. Land surface modification and crop diversification for enhancing productivity of a Vertisol
CN104106359B (zh) 一种利用芦苇种子萌发恢复湿地植被的方法
CN105964668A (zh) 一种镉污染土壤的修复方法
CN108246798B (zh) 利用喷播技术修复重金属污染土壤的方法
CN102962246A (zh) 一种利用叶用红菾菜修复重金属镉污染土壤/底泥的方法
CN110402635B (zh) 一种高效煤矸石山生态修复方法
CN102715082A (zh) 一种砷吸收高效生态型蜈蚣草的筛选方法
CN109089453A (zh) 一种废弃矿山复垦为林地的土壤系统重构方法
CN105312310A (zh) 一种生物修复重金属污染土壤的方法
CN112825639A (zh) 基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统
CN109275435B (zh) 一种让皇竹草在市政污泥上快速繁殖生长的方法
CN107241931A (zh) 对离子型稀土矿场进行生态修复的方法
CN106718009A (zh) 一种地毯草皮生产退化土壤结构生态改良的方法
CN110280584A (zh) 一种土壤中重金属生物移除方法
CN113728748B (zh) 一种用于绿化土的热脱附修复后土壤改良方法
CN111039529A (zh) 一种河道疏浚底泥中Cd、Zn、Cu复合污染的植物修复方法
Prausová et al. Rescue of the critically endangered long-stalked pondweed (Potamogeton praelongus) in the Czech Republic
CN103817141A (zh) 猪殃殃在冬季修复农田土壤重金属镉污染中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200421

RJ01 Rejection of invention patent application after publication