專利名稱：一種高濃度石油污染鹽堿土壤的根際修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油污染土壤的生物修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度石油污染鹽堿土壤的根際修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
石油污染已成為全球范圍內(nèi)廣泛關(guān)注的環(huán)境問題，建立高效、經(jīng)濟、持久且對環(huán)境擾動小的修復(fù)技術(shù)是目前國際研究的熱點。濱海濕地的高濃度石油污染土壤，鹽堿化程度嚴重，對其有效修復(fù)更是研究中的難點。石油污染土壤的生物修復(fù)主要包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)和植物-微生物聯(lián)合修復(fù)。微生物修復(fù)常常又受到很多環(huán)境條件的影響和限制，例如營養(yǎng)、水分、PH等。如何創(chuàng)造最適宜的生物降解條件，以達到對土壤中石油烴的最大降解效率，是高濃度石油烴污染土壤修復(fù)中需解決的關(guān)鍵問題之一。植物根際降解是通過根際微域中微生物和植物之間的相互作用降解有機污染物的過程，被認為是降解石油類污染物的有效方法。在石油污染嚴重的土壤中，高濃度的石油烴會抑制植物種子發(fā)芽和植物生長，使得植物修復(fù)難以直接進行，需通過一些強化措施或生物刺激手段來改善土壤環(huán)境(如通氣性、含水量、營養(yǎng)含量等)，進而保障植物修復(fù)的順利進行。另外，如何在植物根際修復(fù)過程中，充分發(fā)揮其根際效應(yīng)，最大限度降解土壤中的石油烴，是植物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對濱海區(qū)域鹽堿土壤的高濃度石油污染問題，提供一種石油污染鹽堿土壤的根際修復(fù)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是先將土壤與1-4倍體積的玉米秸桿(2-8cmX2_4cm)、花生莢和木屑混合，3種輔料的體積配比為1:1 : 2，調(diào)節(jié)土壤的碳氮比為10-25。為提高土壤通氣性，保證土壤孔隙的均勻性，將土壤與輔料往復(fù)翻耕3次，混合均勻后平鋪，土層厚度約為40-60cm。為提高土壤石油烴降解效率，調(diào)節(jié)土壤的含水率至飽和含水率的40-60%。本發(fā)明選用的植物為常見鹽生植物，其在高濃度石油污染鹽堿土壤中可發(fā)揮高效的生物修復(fù)潛能。按照種植畝播種量為5-15kg播種，條播、點播均可。按照株距10-25cm，行距20-50cm，播深l_5cm進行播種，在幼苗長至5-7cm高時間苗，苗高10_12cm時按照株距定苗。植物培養(yǎng)期間，每隔3-5天澆水，以保證土壤的含水率為40-60%飽和含水率。待植物生長180天后，其根際土壤石油烴濃度低于國家農(nóng)業(yè)標準臨界值SOOmgkg—1，達到修復(fù)標準。本發(fā)明具有處理方法簡單、材料費用低、處理效率高等特點，是一種高效、經(jīng)濟、持久且對環(huán)境擾動小的植物修復(fù)技術(shù)，最終可使土壤中的石油烴含量降至較低濃度，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施方式
實施例1采集石油污染土壤，石油濃度為18800mg Kg—1，pH值為8· 4，鹽度3· 5%。。先將污染土分散均勻，加入2倍體積的玉米秸桿(2cmX4cm)、花生莢和木屑混合物作為土壤填充劑，填充劑中3種材料的體積配比為1:1 : 2，調(diào)節(jié)碳氮比至15(C N= 15 I)，調(diào)節(jié)土壤的濕度為飽和含水率的40%。鹽生植物堿蓬按8kg/畝播種，播種方式采用條播。按照株距15cm，行距30cm，播深1. 5cm進行播種。在幼苗長至5_7cm高時間苗，苗高10_12cm時按照株距定苗。植物培養(yǎng)期間，每隔3-5天澆水，以保證土壤的含水率為40-60%飽和含水率。植物生長180天后，根際土壤pH降至7. 6，根際微生物群落多樣性Shannon指數(shù)由2. 16顯著增加至2. 68。根際石油烴凈降解率超過40%，石油烴含量降至380mg Kg_\顯著低于國家農(nóng)業(yè)標準臨界值500mg kg'實施例2采集石油污染土壤，石油濃度為18800mg Kg_S pH值為8· 4，鹽度3· 5%。。先將污染土分散均勻，加入2倍體積的玉米秸桿(2cmX4cm)、花生莢和木屑混合物作為土壤填充齊U，填充劑中3種材料的體積配比為1:1 : 2，調(diào)節(jié)碳氮比至15(C N = 15 1)，調(diào)節(jié)土壤的濕度為飽和含水率的40%。中亞濱藜按IOkg/畝播種，播種方式采用條播。按照株距20cm，行距30cm，播深2. Ocm進行播種。在幼苗長至5_7cm高時間苗，苗高10_12cm時按照株距定苗。植物培養(yǎng)期間，每隔3-5天澆水，以保證土壤的含水率為40-60%飽和含水率。植物生長180天后，根際土壤pH降至7. 7，根際微生物群落多樣性Shannon指數(shù)由2. 16顯著增加至3. 00。根際石油烴凈降解率超過40%，石油烴含量降至360mg Kg_\顯著低于國家農(nóng)業(yè)標準臨界值500mg kg'
權(quán)利要求
1.一種高濃度石油污染鹽堿土壤的根際修復(fù)方法，其特征在于該方法包括如下步驟 1)將土壤與1-4倍體積的作物稻桿混合,調(diào)節(jié)土壤的碳氮比至10-25,將土壤與輔料翻耕3次，混合均勻后平鋪； 2)調(diào)節(jié)土壤的含水率至飽和含水率的40-60%； 3)選用常見鹽生植物為修復(fù)植物，按照每畝5-15kg播種，株距10-25cm，行距20-50cm，播深l_5cm，在幼苗長至5-7cm高時間苗，苗高10_12cm時按照株距定苗； 4)植物培養(yǎng)期間，每隔3-5天澆水，以保證土壤的含水率為40-60%飽和含水率； 5)植物培養(yǎng)時間至少180天以上時，根際土壤石油烴濃度低于國家農(nóng)業(yè)標準臨界值500mgkg4,達到修復(fù)標準。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于修復(fù)的土壤為高濃度石油污染的鹽堿土壤。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是將土壤與1-4倍體積的玉米秸桿、花生莢和木屑三種輔料相混合后平鋪。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于玉米秸桿、花生莢和木屑三種輔料的體積比為1:1 : 2。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是土壤與輔料混合后，土壤碳氮比為10-25 I。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于輔料與土壤混合均勻后平鋪，使土層厚度為40_60cm。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鹽生植物的畝播種量為5-15kg，，株距10-25cm,行距20-50cm，播深l_5cm，幼苗長至5_7cm高時間苗，苗高10_12cm時按照株距定苗。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于調(diào)節(jié)土壤含水率至飽和含水率的40-60%。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是選用的植物為常見鹽生植物，且培養(yǎng)時間在180天以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高濃度石油污染鹽堿土壤的根際修復(fù)方法。其特征是首先將土壤與1-4倍體積的農(nóng)作物秸稈混合并調(diào)節(jié)碳氮比為10-25；然后將土壤與輔料往復(fù)翻耕后平鋪，調(diào)節(jié)土壤的含水率至飽和含水率的40-60％。選用常見的鹽生植物為修復(fù)植物。在幼苗長至5-7cm高時間苗，苗高10-12cm時按照株距定苗。植物培養(yǎng)期間，每隔3-5天澆水，以保證土壤的含水率為40-60％飽和含水率。待植物生長180天后，其根際土壤石油烴濃度低于國家農(nóng)業(yè)標準臨界值500mg kg-1，達到修復(fù)標準。本發(fā)明具有處理方法簡單、材料費用低、處理效率高，是一種高效、經(jīng)濟、持久且對環(huán)境擾動小的治理方案，最終使土壤中的石油烴含量降至較低濃度，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號B09C1/00GK103056154SQ20121050990
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者王震宇, 許穎, 鄭浩, 趙建, 李鋒民 申請人:中國海洋大學