專利名稱：磷灰石田間修復重金屬Cu、Cd污染土壤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種田間原位修復重金屬Cu、Cd污染土壤的方法。
背景技術(shù)：
土壤中重金屬污染物主要來源于人類的工業(yè)活動(如礦山開采、冶煉、金屬加工、 電鍍、制革等)和農(nóng)業(yè)活動(如農(nóng)藥、化肥使用等)，同時一些特殊土地利用(如垃圾填埋場、軍事基地)方式也存在土壤污染。重金屬污染物在土壤中具有移動性差、滯留時間長、 不易被微生物降解等特點，因此治理和修復難度大。隨著工業(yè)化進程加劇，土壤重金屬污染日益嚴重，成為亟待解決的世界性環(huán)境問題之一。目前可用于治理土壤重金屬污染的技術(shù)主要包括物理治理技術(shù)、化學治理技術(shù)和生物修復技術(shù)。選擇土壤修復技術(shù)時必須考慮修復成本和技術(shù)可行性的問題，同時還要考慮其環(huán)境安全性。單一的治理技術(shù)都有一定的修復效果，但也存在著較大的局限性。例如，物理治理技術(shù)成本較高，對土壤擾動大，嚴重降低土壤肥力，易造成二次污染；化學治理技術(shù)改良劑的選擇比較困難，改良劑施用量較大，成本較高，可能影響土壤理化性質(zhì)，降低土壤肥力，且存在重金屬再度活化的危險；植物修復技術(shù)雖因操作簡便和環(huán)境友好而受到廣泛關(guān)注，但也存在修復植物品種有限，生物量低，修復效率無法滿足實際應(yīng)用需要，適應(yīng)能力差等局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種修復效果好、費用低、環(huán)境風險小、并可為土壤環(huán)境補充肥力的田間原位修復重金屬污染土壤的方法。為達上述目的，本發(fā)明的重金屬Cu、Cd污染土壤田間原位修復方法是在重金屬污染Cu、Cd 土壤中施加磷灰石固定劑，平衡一周后種植黑麥草并施肥，收獲黑麥草以去除土壤中重金屬，檢測土壤、土壤溶液性質(zhì)以考察土壤重金屬毒性降低情況。所述利用磷灰石田間原位修復重金屬Cu、Cd污染土壤的方法，包括以下步驟(1)污染田塊整理。耕層土壤翻耕、粉碎、平整。(2)施加磷灰石。按污染農(nóng)田耕層土壤質(zhì)量1. 16%比例添加，并與耕層土壤充分混勻，平整，埋設(shè)土壤溶液田間原位采集器。(3)平衡一周后撒播黑麥草籽，施加復合肥。(4)采集土壤溶液樣品，測定其pH值、Cu含量、Cd含量。(5)在黑麥草抽穗始期收獲黑麥草并采集根際土壤樣品。步驟⑴所述重金屬污染土壤的pH值為4. 56，容重為1. 31g· cm_3，有機質(zhì)為 30. 76g · kg-1, Cu、Cd 總量分別 670. OOmg · kg-1、0. 97mg · kg-1。步驟(2)所述磷灰石pH值為8. 40，全磷(P2O5)含量10% -25%，Cu、Cd含量分別為 9. 54、1. 18mg · kg-1。細度為 110 目。步驟C3)所述黑麥草品種為江蘇“大華”牌，一年生黑麥草。
步驟(5)所述黑麥草為可多次收割的植物，在黑麥草剛抽穗時收割。分別在黑麥草生長1 天(第一茬)、21天(第二茬)、45天(第三茬)時收獲。第一茬、第二茬收割黑麥草地上部分，收割后追施尿素66. 16kg/hm2。第三茬收獲黑麥草地上部分和地下部分， 并采集根際土壤樣品。本發(fā)明具有以下有益效果(1)本發(fā)明所采用的修復方法適用范圍廣，適用于多種重金屬污染土壤的原位修
Μ. ο(2)本發(fā)明所選用的磷灰石成本低廉，修復效率較高，環(huán)境風險小。(3)本發(fā)明所選用的修復植物黑麥草對重金屬污染土壤有較好適應(yīng)性，地上部分可多次收割，對重金屬有較大富集效果。(4)本發(fā)明采用磷灰石作為重金屬鈍化劑、黑麥草作為重金屬富集植物。磷灰石為黑麥草生長創(chuàng)造了條件，通過收獲黑麥草從污染土壤中移走重金屬，減少了重金屬再度活化的風險。(5)本發(fā)明所選用的磷灰石全磷(P2O5)含量10% -25%，可為土壤補充肥力。


圖1，磷灰石對土壤溶液Cu含量隨時間變化的影響2，磷灰石對土壤溶液Cd含量隨時間變化的影響3，磷灰石對土壤溶液W1值隨時間變化的影響圖
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明本實施例試驗點位于江西省貴溪市受重金屬Cu、Cd污染的廢棄水稻田(E 116° 55'，N 28° 12')，該田污染重，田塊寸草不能生長。土壤重金屬Cu、Cd均超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GB15618-1995)。以磷灰石為土壤重金屬固定劑、黑麥草為重金屬富集植物對該污染土壤進行田間原位修復。田間實驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計。實驗設(shè)2個處理，3次重復，共計6個田間試驗小區(qū)。小區(qū)面積3 X 2m2，小區(qū)四周用防滲塑料板圍合，板高出地面0. 15m，地下埋深0. 35m， 留排水口，四周留0. 50m隔離保護區(qū)。以磷灰石為固定劑的處理記為LH，施加的磷灰石量為耕作層土壤質(zhì)量1.16% (耕作層土壤厚度為17cm，容重1.31g ^cnT3K另設(shè)不添加磷灰石的處理為對照記為CK。小區(qū)的施肥、播種等田間管理方式一致。實驗過程2008年11月沈日，小區(qū)施加磷灰石，與耕作層土壤充分混勻并平整土地，各小區(qū)澆清水100kg。12月4日埋設(shè)土壤溶液原位采集器，施加復合肥(N，P，K含量各為15%，施入量為813. :3kg/hm2)，播種黑麥草籽(播種量按33. :3kg/hm2)，播后覆土 2_3cm。 土壤溶液采集時間間隔為3個月，分別在3月20日、6月20日、9月20日和12月20日進行采集并測定(如圖1-3所示)。黑麥草是可以多次收割的植物，在黑麥草抽穗始期，收獲其地上部分并測量株高(5株/小區(qū)，取其平均值)及干重(如表1所示)。4月1日(第一茬)、4月22日(第二茬)收割黑麥草地上部分，收割后追加尿素66. ^g/hm2。6月6日 (第三茬)收獲黑麥草地上部分(莖葉)和地下部分(根系)并采集根際土壤樣品。植株樣品先用自來水沖洗干凈，其中根系樣用20mmol · Γ1的EDTA溶液浸提15min，再用去離子水洗凈，用吸水紙吸干，105°C殺青30min，70°C烘干，稱重，磨碎分析。黑麥草各部位Cu、Cd 含量見表2、3所示。土壤樣品自然風干后過篩，備用待測。土壤pH值，Cu、Cd離子含量見表4。表1施用磷灰石處理小區(qū)黑麥草生長株高和生物量
權(quán)利要求
1. 一種磷灰石田間修復重金屬Cu、Cd污染土壤的方法(1)污染田塊整理耕層土壤翻耕、粉碎、平整；(2)施加磷灰石按污染農(nóng)田耕層土壤質(zhì)量1.16%比例添加，并與耕層土壤充分混勻， 平整；(3)平衡一周后撒播黑麥草籽，施加復合肥，所述復合肥的N，P，K含量各為15%，施入量為 813. 3kg/hm2 ；(4)在黑麥草抽穗始期收獲黑麥草；所述黑麥草品種為江蘇“大華”牌，一年生黑麥草；所述黑麥草為可多次收割的植物，在黑麥草剛抽穗時收割，分別在黑麥草生長1 天(第一茬)、21天(第二茬)、45天(第三茬)時收獲，第一茬、第二茬收割黑麥草地上部分，收割后追施尿素66. 16kg/hm2，第三茬收獲黑麥草地上部分和地下部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磷灰石田間修復重金屬Cu、Cd污染土壤的方法，在重金屬Cu、Cd污染土壤上，按耕層土壤質(zhì)量的1.16％添加磷灰石固定劑，種植黑麥草，該方法能同時固定多種重金屬，具有修復效果好、費用低、環(huán)境風險小、可為土壤補充礦質(zhì)元素等特點。
文檔編號B09C1/08GK102335674SQ20101023950
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者周靜, 崔紅標, 杜志敏 申請人:周靜