一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法，在治理目標(biāo)區(qū)附近挖建邊長為5-10米、深度為0.5-0.7米的協(xié)同修復(fù)床，剝離污染的土壤充填到協(xié)同修復(fù)床上，把協(xié)同修復(fù)床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域放養(yǎng)不同種類的蚯蚓，30-45天后實驗分析不同種類蚯蚓體內(nèi)的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的蚯蚓品種；在協(xié)同修復(fù)床不同區(qū)域種植不同種類的植物，在收獲期收割，實驗分析植物的莖、葉部位中鎘、鉛的含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物物種；對協(xié)同修復(fù)床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖，通過動植物的收獲和收割，實現(xiàn)對重金屬鎘、鉛污染土壤的修復(fù)、治理。
【專利說明】一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重金屬污染土壤的治理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)化和城市化發(fā)展及《斯德哥爾摩國際公約》的履約進(jìn)程，我國出現(xiàn)了大批搬遷或即將退役的化工企業(yè)，這些化工企業(yè)由于產(chǎn)品的生產(chǎn)和處理、廢物的傾倒和排放、化學(xué)物質(zhì)的泄露等因素造成了相當(dāng)嚴(yán)重的場地污染，部分場地搬遷時并未進(jìn)行任何風(fēng)險評估與環(huán)境治理，而原址土地將被逐步調(diào)整為居住用地、公共設(shè)施建設(shè)用地和綠化用地等，這些污染場地用地功能的轉(zhuǎn)換和二次開發(fā)的同時，鎘、鉛污染土壤成為了 “化學(xué)定時炸彈”，嚴(yán)重威脅著人體健康和生態(tài)安全。
[0003]目前，國內(nèi)外治理重金屬鎘、鉛污染場地有多種方法，常見的主要有物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法、生態(tài)修復(fù)法。單一修復(fù)技術(shù)的缺陷比較明顯，如化學(xué)修復(fù)雖速度快、應(yīng)用面積廣，但耗資大，在實際應(yīng)用中難以調(diào)控；微生物修復(fù)相對比較經(jīng)濟(jì)且不會使土壤產(chǎn)生二次污染，但容易對土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致土壤機體的損傷。聯(lián)合修復(fù)能夠汲取單一修復(fù)的長處，把多種生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化、優(yōu)勢互補和技術(shù)綜合，以便更高效率地修復(fù)污染土壤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種操作簡單、投資少的動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法，篩選對土壤中的鎘、鉛超量積累的動植物品種，通過動植物的收獲和收割，實現(xiàn)對重金屬鎘、鉛污染土壤的修復(fù)、治理。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是按如下步驟實施的:
[0006](I)協(xié)同修復(fù)床的建造；
[0007](2)協(xié)同修復(fù)床中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲；
[0008](3)在協(xié)同修復(fù)床上篩選、種植與收割對鎘、鉛超量吸收的植物。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟(I)中協(xié)同修復(fù)床的建造過程為:
[0010]①調(diào)查、實驗、分析，確定污染土壤的范圍、面積和深度；
[0011]②根據(jù)調(diào)查結(jié)果，規(guī)劃、確定污染土壤治理的位置、面積；
[0012]③在治理目標(biāo)區(qū)附近挖建邊長為5-10米、深度為0.5-0.7米的協(xié)同修復(fù)床；
[0013]④協(xié)同修復(fù)床的底部進(jìn)行防滲處理，采用鋪設(shè)防滲薄膜，防滲薄膜可采用1.5-2毫米厚的塑料膜，搭接處要處理好，以提高防滲效果；進(jìn)一步地，為防止防滲薄膜被破壞，需在防滲薄膜下部土層和防滲薄膜上表面鋪設(shè)細(xì)砂，或以土工布加細(xì)砂作為保護(hù)層；
[0014]⑤剝離污染的土壤，充填到防滲薄膜的保護(hù)層上，剝離深度為0.5-0.7米，如果土壤污染的深度較大，需要對污染場地進(jìn)行多次剝離，每次剝離的深度為0.5-0.7米；修復(fù)完成后的土壤可先堆積存放，待最下層土壤剝離后再充填回原位。[0015]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲過程為:
[0016]①把協(xié)同修復(fù)床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域放養(yǎng)不同種類的蚯蚓；
[0017]②30-45天后實驗分析不同種類蚯蚓體內(nèi)的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的蚯蚓品種；
[0018]③在協(xié)同修復(fù)床的不同區(qū)域重新放養(yǎng)篩選出的蚯蚓品種，實驗分析不同時期蚯蚓體內(nèi)的鎘、鉛含量，確定協(xié)同修復(fù)床的最佳蚯蚓放養(yǎng)時間。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟(3)中篩選、種植與收割鎘、鉛超量吸收的植物的過程為:
[0020]①把協(xié)同修復(fù)床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域種植不同種類的植物，在收獲期收害!]，實驗分析植物的莖、葉部位中鎘、鉛的含量，計算每種植物鎘、鉛的平均含量，按照鎘、鉛的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘或鉛超量吸收和積累最大的植物物種；
[0021]②再在協(xié)同修復(fù)床上重新種植篩選出的對鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物物種；
[0022]③對協(xié)同修復(fù)床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟(3)中篩選植物品種時，可分開單獨實驗分析植物的莖葉部位中鎘(鉛)的含量，計算每種植物鎘(鉛)的平均含量，按照鎘(鉛)的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘(鉛)超量吸收和積累最大的植物品種；或者實驗分析植物的莖葉部位中鎘與鉛的含量之和，計算每種植物鎘與鉛含量之和的平均值，按照鎘與鉛含量之和的平均值從大到小的順序排列，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物品種。
[0024]優(yōu)選地，所述步驟(3)中種植的植物品種盡量選擇鄉(xiāng)土物種，這樣成本低、效率聞。
[0025]進(jìn)一步地，收獲的蚯蚓和收割的植物送垃圾焚燒廠焚燒處理。
[0026]優(yōu)選地，經(jīng)過一到兩個收割季節(jié)，協(xié)同修復(fù)床上的土壤達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，把床上的土壤清除堆放，進(jìn)行下一輪的修復(fù)。
[0027]本發(fā)明的有益效果是，通過篩選獲得了對鎘、鉛超量吸收、積累最佳的蚯蚓和植物物種，修復(fù)了污染的工業(yè)場地，修復(fù)后的工業(yè)場地可用于建設(shè)用地、綠化和部分非食用農(nóng)田，該發(fā)明操作方便、投資少、成本低，針對性強、安全可靠。
【具體實施方式】
[0028]為了進(jìn)一步揭示本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[0029]實施例
[0030]實驗是在常州大學(xué)實驗場地進(jìn)行，實驗的污染土壤取自常州市中吳大道旁的一個化工污染場地，協(xié)同修復(fù)床的大小為2米Xl米X0.6米，協(xié)同修復(fù)床的底部防滲處理，采用鋪設(shè)防滲薄膜，防滲薄膜采用1.5毫米厚的塑料膜，進(jìn)一步地，為防止防滲薄膜被破壞，在防滲薄膜下部土層和防滲薄膜上表面鋪設(shè)細(xì)砂作為保護(hù)層。
[0031]把協(xié)同修復(fù)床用玻璃分割成四個不同區(qū)域，在兩個區(qū)域放養(yǎng)赤子愛勝蚓，另外兩個區(qū)域放養(yǎng)杜拉蚓，30天后實驗分析兩種蚯蚓體內(nèi)的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的赤子愛勝蚓 ；對另外兩個放養(yǎng)杜拉蚓的區(qū)域的土壤進(jìn)行破碎、過篩，去除杜拉蚓，重新放養(yǎng)篩選出的赤子愛勝蚓，每天實驗比較分析20-45天蚯蚓體內(nèi)的鎘、鉛含量，確定協(xié)同修復(fù)床的最佳Φ丘蝴放養(yǎng)時間為35天。[0032]進(jìn)一步地，在放養(yǎng)蚯蚓的同時在協(xié)同修復(fù)床的四個不同區(qū)域種植收集到的蘇南地區(qū)四種不同種類的莧菜，在采收期收割莧菜，實驗分析莧菜的莖、葉部位中鎘與鉛的含量之和，計算每種莧菜鎘與鉛的含量之和的平均值，按照平均值從大到小的順序排列，篩選出超量吸收和積累最大的莧菜品種，再在污染土壤中重新種植篩選出的對鎘和鉛超量吸收和積累最大的莧菜品種，當(dāng)超量吸收和積累最大的莧菜生長至0.2米時收割莧菜下部成熟的葉子，維持莧菜其它部位的正常生長，通過不斷地成長、收割，使莧菜在一個生長季節(jié)獲得盡量多的收割量。
[0033]對協(xié)同修復(fù)床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖。
[0034]進(jìn)一步地，收獲的蚯蚓和收割的莧菜送垃圾焚燒廠焚燒處理。
[0035]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法，其特征在于，它按照如下步驟實施: (1)協(xié)同修復(fù)床的建造； (2)協(xié)同修復(fù)床中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲； (3)在協(xié)同修復(fù)床上篩選、種植與收割對鎘、鉛超量吸收的植物。 進(jìn)一步地，所述步驟(I)中協(xié)同修復(fù)床的建造過程為: ①調(diào)查、實驗、分析，確定污染土壤的范圍、面積和深度； ②根據(jù)調(diào)查結(jié)果，規(guī)劃、確定污染土壤治理的位置、面積； ③在治理目標(biāo)區(qū)附近挖建邊長為5-10米、深度為0.5-0.7米的協(xié)同修復(fù)床； ④協(xié)同修復(fù)床的底部防滲處理，采用鋪設(shè)防滲薄膜，防滲薄膜可采用1.5-2毫米厚的塑料膜，搭接處要處理好，以提高防滲效果；進(jìn)一步地，為防止防滲薄膜被破壞，需在防滲薄膜下部土層和防滲薄膜上表面鋪設(shè)細(xì)砂，或以土工布加細(xì)砂作為保護(hù)層； ⑤剝離污染的土壤，充填到防滲薄膜的保護(hù)層上，剝離深度為0.5-0.7米，如果土壤污染的深度較大，需要對污染場地進(jìn)行多次剝離，每次剝離的深度為0.5-0.7米；修復(fù)完成后的土壤可先堆積存放，待最下層土壤剝離后再充填回原位。 進(jìn)一步地，所述步驟(2)中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲過程為: ①把協(xié)同修復(fù)床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域放養(yǎng)不同種類的蚯蚓； ②30-45天后實驗分析不同種類蚯蚓體內(nèi)的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的蚯蚓品種； ③在協(xié)同修復(fù)床的不同區(qū)域重新放養(yǎng)篩選出的蚯蚓品種，實驗分析不同時期蚯蚓體內(nèi)的鎘、鉛含量，確定協(xié)同修復(fù)床的最佳蚯蚓放養(yǎng)時間。 進(jìn)一步地，所述步驟(3)中篩選、種植與收割鎘、鉛超量吸收植物的過程為: ①把協(xié)同修復(fù)床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域種植不同種類的植物，在收獲期收割，實驗分析植物的莖、葉部位中鎘、鉛的含量，計算每種植物鎘、鉛的平均含量，按照鎘、鉛的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘或鉛超量吸收和積累最大的植物物種； ②再在協(xié)同修復(fù)床上重新種植篩選出的對鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物物種； ③對協(xié)同修復(fù)床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖。
2.如權(quán)利要求1所述的一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法，其特征在于:篩選植物品種時，可分開單獨實驗分析植物的莖葉部位中鎘(鉛)的含量，計算每種植物鎘(鉛)的平均含量，按照鎘(鉛)的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘(鉛)超量吸收和積累最大的植物品種；或者實驗分析植物的莖葉部位中鎘與鉛的含量之和，計算每種植物鎘與鉛含量之和的平均值，按照鎘與鉛含量之和的平均值從大到小的順序排列，篩選出鋪、鉛超量吸收和積累最大的植物品種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法，其特征在于:種植的植物品種盡量選擇鄉(xiāng)土物種,這樣成本低、效率高。
4.如權(quán)利要求1所述的一種動植物協(xié)同修復(fù)鎘、鉛污染土壤的技術(shù)方法，其特征在于:收獲的蚯蚓和收割的植物送垃圾焚燒廠焚燒處理。
【文檔編號】B09C1/10GK103962368SQ201410168329
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】萬玉山, 黃利, 陳艷秋, 王曉敏, 李定龍, 楊彥 申請人:常州大學(xué)