專利名稱：楊樹(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用植物消除土壤、水體和化工廢水重金屬污染上的應(yīng)用，尤其涉及一種利用楊樹(shù)連續(xù)抽提環(huán)境中重金屬進(jìn)行環(huán)境生物修復(fù)的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
楊樹(shù)是一種耐瘠薄、抗逆性強(qiáng)、容易成活、生長(zhǎng)快的多年生植物，常用于造紙和景觀綠化，在我國(guó)到處都有種植。利用楊樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程中大量吸收環(huán)境土壤和水體中的溶液和溶解其中的重金屬離子，沿木質(zhì)部導(dǎo)管向上輸送的特性，在木質(zhì)部導(dǎo)管處人工插入注射器針頭， 讓木質(zhì)部的含有重金屬的液體沿注射器針頭流出，并收集、用堿或硫化物沉淀和回收，是一種高效、低成本、無(wú)二次污染的治理環(huán)境污染的新方法，一次栽種，多年連續(xù)修復(fù)環(huán)境污染， 多年受益，目前尚未見(jiàn)任何報(bào)道。常見(jiàn)的方法是種植一些超積累的野生植物如蜈蚣草、商陸等，但生長(zhǎng)慢，生長(zhǎng)量小，每年都要種植、收割，不方便且效率低，收割后的植物量大，無(wú)法進(jìn)一步處理，因而難以實(shí)際應(yīng)用。我國(guó)很多省份如湖南、貴州、云南、江西、甘肅等，由于歷史上采礦業(yè)遺留的重金屬農(nóng)田污染和河流污染嚴(yán)重，使得種植在這些土壤上的作物吸收很多重金屬，經(jīng)過(guò)生物鏈的逐級(jí)生物積累和放大，最終隨稻米等進(jìn)入人體和動(dòng)物體內(nèi)，嚴(yán)重影響人體健康。

發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提供利用楊樹(shù)連續(xù)抽提環(huán)境中重金屬進(jìn)行環(huán)境生物修復(fù)方法和應(yīng)用，該方法工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本低，采用楊樹(shù)種植來(lái)降解消除農(nóng)田土壤、河流和冶煉廠廢水中的重金屬，保護(hù)環(huán)境，減少污染。技術(shù)方案本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供楊樹(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境中的應(yīng)用。使用該方法處理農(nóng)田土壤、河流、重金屬冶煉廠的含重金屬的土壤、水體和化工廢水，并將重金屬沉淀回收利用，一次種植，多年持續(xù)修復(fù)，同時(shí)還能收獲木材，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。具體方法為首先選擇健壯的楊樹(shù)苗或段木20-30cm，在早春3_4月插入遭受重金屬污染的土壤或水中，待其成活，生長(zhǎng)，發(fā)育，待楊樹(shù)基部直徑大約1cm，或樹(shù)高150cm以上時(shí)，將一組無(wú)菌注射器針頭沿樹(shù)干四周插入楊樹(shù)的木質(zhì)部導(dǎo)管中，注射器針頭的另一端跟塑料軟管的一端相連，并在塑料軟管上夾上夾子以控制管中液體流量和流速，軟管另一端跟收集瓶相連。上述收集瓶上設(shè)有真空泵，適度抽氣以提高管中液體的流速和流量。將收集瓶中收集到的液體轉(zhuǎn)移到另外的容器中，加0. l-2mol/L的氫氧化鈉或可溶性硫化物溶液， 沉淀并回收其中的重金屬。有益效果
1.本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)便，容易控制，沒(méi)有易燃易爆化學(xué)品，生產(chǎn)成本和使用成本低；
2.本發(fā)明的原理不同于一般的化學(xué)或物理法，也不同于普通的植物吸收法，其環(huán)境修復(fù)機(jī)理是楊樹(shù)在生長(zhǎng)過(guò)程中，不斷通過(guò)根系吸收環(huán)境中的溶液，同時(shí)把溶解于溶液中的重金屬離子也一并帶走，并沿楊樹(shù)的木質(zhì)部在上部蒸騰拉力的推動(dòng)下，向上移動(dòng)；氣溫越高， 蒸騰越強(qiáng)，產(chǎn)生的蒸騰拉力也就越大，楊樹(shù)地下部的溶液及其重金屬離子源源不斷的向上流動(dòng)，在經(jīng)過(guò)人工插入的若干干凈注射器針頭時(shí)，一部分蒸騰液流(也稱傷流液)進(jìn)入注射器針頭，并沿塑料軟管流入收集瓶中，如果收集瓶跟真空泵相連適度抽氣，那么木質(zhì)部中液流加速，通過(guò)控制軟管上的架子，可以控制流速，將收集到的足夠的重金屬離子液體加入適量的堿或硫化物沉淀并回收其中的重金屬。3.本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品特別適合于生產(chǎn)有機(jī)食品、無(wú)公害食品、綠色食品，用于消除農(nóng)田土壤和水體中的重金屬，不但凈化環(huán)境，減少污染，成本很低，而且容易實(shí)現(xiàn)，能連續(xù)若干年周年不斷的抽提環(huán)境中的重金屬，隨著楊樹(shù)的不斷長(zhǎng)大，其抽提重金屬的能力不斷增強(qiáng)，大大節(jié)省成本，同時(shí)能不斷將環(huán)境中的重金屬回收，進(jìn)行資源的再生利用，另外還能收獲一定量的木材，經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、環(huán)境效益特別明顯，是目前已知和應(yīng)用的方法中成本最低、效率最高、經(jīng)濟(jì)最合算、環(huán)境最友好的方法，因此有著廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 楊樹(shù)抽提土壤中的重金屬
1、將500mg重金屬硫酸鉻、硫酸鉛加入5000g沒(méi)有重金屬污染的農(nóng)田土壤中，與土壤拌勻，使土壤含硫酸鉻和硫酸鉛量100mg/kg，加入適量水分，栽植高度約50cm的楊樹(shù)苗，室溫自然，白天^TC,夜晚18°C，經(jīng)常適量澆水，保持盆缽?fù)寥罎駶?rùn)。2、楊樹(shù)成活后，待其生長(zhǎng)20天后，將兩根滅菌的注射器針頭插入楊樹(shù)基部3cm高度，確保正確插入楊樹(shù)木質(zhì)部導(dǎo)管內(nèi)，另一端用滅菌的塑料軟管連接，再將軟管置于干凈的玻璃燒杯中；每天上午10點(diǎn)到下午4點(diǎn)打開(kāi)軟管上的夾子，讓楊樹(shù)傷流液沿軟管流入燒杯中，連續(xù)收集20天左右，用原子吸收分光光度計(jì)檢測(cè)收集液中的重金屬離子硫酸鉻和硫酸鉛的含量分別為12. 5和4. 4mg/L。 實(shí)施例2 楊樹(shù)抽提水中的重金屬
在蒸餾水中分別加入硫酸鉻和硫酸鉛50mg/L，另外適量加入氯化銨、磷酸氫二鉀等養(yǎng)分物質(zhì)供楊樹(shù)生長(zhǎng)用。將含有重金屬的溶液分裝在3000ml的塑料桶中，上蓋一個(gè)塑料蓋子，中間打孔，將50cm左右高度的楊樹(shù)苗沿塑料蓋中央小孔插入含重金屬溶液中，適當(dāng)固定楊樹(shù)苗防止倒伏。待楊樹(shù)苗成活并生長(zhǎng)幾天后將兩根滅菌的注射器針頭沿液面上Icm左右的楊樹(shù)導(dǎo)管插入木質(zhì)部，通過(guò)軟管上的夾子控制傷流液的流速和流量。每天上午10點(diǎn)到下午4點(diǎn)之間打開(kāi)夾子，讓楊樹(shù)導(dǎo)管中的傷流液流出，收集至干凈的玻璃燒杯中，分別在插入針頭后的5天、10天、15天、20天、30天用原子吸收分光光度計(jì)檢測(cè)傷流液中硫酸鉻和硫酸鉛的含量，其結(jié)果如表1所示。 表1.楊樹(shù)傷流液中硫酸鉻和硫酸鉛的檢測(cè)含量(mg/L)
權(quán)利要求
1.楊樹(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境中的應(yīng)用。
2.權(quán)利要求1所述楊樹(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境中的應(yīng)用，其特征在于首先選擇健壯的楊樹(shù)苗或段木20-30cm，在早春3-4月插入遭受重金屬污染的土壤或水中，待其成活，生長(zhǎng)，發(fā)育，待楊樹(shù)基部直徑大約1cm，或樹(shù)高150cm以上時(shí)，將一組無(wú)菌注射器針頭沿樹(shù)干四周插入楊樹(shù)的木質(zhì)部導(dǎo)管中，注射器針頭的另一端跟塑料軟管的一端相連，并在塑料軟管上夾上夾子以控制管中液體流量和流速，軟管另一端跟收集瓶相連以收集液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的楊樹(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境中的應(yīng)用，其特征在于收集瓶上設(shè)有真空泵，適度抽氣以提高管中液體的流速和流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的楊樹(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境中的應(yīng)用，其特征在于將收集瓶中收集到的液體轉(zhuǎn)移到另外的容器中，加0. l-2mol/L的氫氧化鈉或可溶性硫化物溶液，沉淀并回收其中的重金屬。
全文摘要
楊樹(shù)在修復(fù)重金屬污染土壤環(huán)境中的應(yīng)用。首先選擇健壯的楊樹(shù)苗或段木20-30cm，在早春3-4月插入遭受重金屬污染的土壤或水中，待其成活，生長(zhǎng)，發(fā)育，待楊樹(shù)基部直徑大約1cm，或樹(shù)高150cm以上時(shí)，將一組無(wú)菌注射器針頭沿樹(shù)干四周插入楊樹(shù)的木質(zhì)部導(dǎo)管中，注射器針頭的另一端跟塑料軟管的一端相連，并在塑料軟管上夾上夾子以控制管中液體流量和流速，軟管另一端跟收集瓶相連以收集液體。該方法工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本低，采用楊樹(shù)種植來(lái)降解消除農(nóng)田土壤、河流和冶煉廠廢水中的重金屬，保護(hù)環(huán)境，減少污染。
文檔編號(hào)B09C1/00GK102310075SQ20111024608
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者吳天宇, 吳洪生 申請(qǐng)人:吳洪生