一種鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)，在待修復(fù)的污染場(chǎng)地上施用已經(jīng)好氧堆肥處理后的生活垃圾；翻耕待修復(fù)的污染場(chǎng)地，在翻耕的過(guò)程中施用促進(jìn)植物對(duì)鎘吸收和積累的不同種類的土壤螯合劑；種植不同種類的植物，收割、分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，篩選出對(duì)鎘超量吸收和積累最大的植物品種和土壤螯合劑；修復(fù)了污染的工業(yè)場(chǎng)地，修復(fù)后的工業(yè)場(chǎng)地可用于建設(shè)用地、綠化用地和部分非食用農(nóng)田，同時(shí)部分解決了城市發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的生活垃圾的處理與處置難題。
【專利說(shuō)明】一種鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)

【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】，尤其是一種鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著人口快速增長(zhǎng)、電解工業(yè)的迅速發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用農(nóng)藥化肥等，導(dǎo)致鎘污染的土壤不斷增加，特別是大批污染企業(yè)關(guān)閉和搬遷后，城市周邊出現(xiàn)大量遺留、遺棄的鎘污染的工業(yè)場(chǎng)地。鎘進(jìn)入土壤生態(tài)系統(tǒng)后，破壞植物及微生物的生存環(huán)境，造成土壤質(zhì)量的下降，從而對(duì)作物產(chǎn)量和質(zhì)量構(gòu)成威脅，因此土壤鎘污染的研究和治理刻不容緩。
[0003]鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有物理修復(fù)方法、化學(xué)淋洗、客土法、植物修復(fù)等，但至今仍然沒有完全成熟的技術(shù)。物理修復(fù)方法效率較高，但耗費(fèi)大量能量，土壤有機(jī)質(zhì)和水分都會(huì)遭到不同程度破壞；化學(xué)修復(fù)法不僅可以進(jìn)行原位修復(fù)，也可進(jìn)行異地修復(fù)，但易產(chǎn)生二次污染，再度危害土壤生態(tài)安全。植物修復(fù)技術(shù)與傳統(tǒng)的土壤修復(fù)方法相比，費(fèi)用低廉、不破壞土壤結(jié)構(gòu)、不造成地下水的二次污染，同時(shí)能美化環(huán)境，易于為社會(huì)所接受，是一種集生態(tài)和治理于一體的新興技術(shù)，得到了快速發(fā)展，成為綠色土壤環(huán)境修復(fù)技術(shù)之一。
[0004]同時(shí)由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，生活垃圾的排放量不斷擴(kuò)大，生活垃圾的處理與處置問(wèn)題日益顯現(xiàn)，已經(jīng)成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要難題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種操作簡(jiǎn)單、投資少的鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)，通過(guò)篩選對(duì)土壤中的鎘超量積累的植物品種，并施用已經(jīng)好氧堆肥處理后的生活垃圾和促進(jìn)鎘吸收的土壤螯合劑，有效增加植物對(duì)鎘的吸收，通過(guò)植物的收割，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬鎘污土壤的修復(fù)、治理。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是按如下步驟實(shí)施的:
[0007](I)在待修復(fù)的污染場(chǎng)地上施用已經(jīng)好氧堆肥處理后的生活垃圾，好氧堆肥處理后的生活垃圾含有大量的營(yíng)養(yǎng)元素，可作為修復(fù)植物的有機(jī)肥料，部分解決了城市發(fā)展產(chǎn)生的生活垃圾的處理與處置難題；
[0008](2)翻耕待修復(fù)的污染場(chǎng)地，翻耕的深度為0.4-0.8米，如果土壤污染的深度較大，需要對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行多次修復(fù)，每次修復(fù)的深度為0.4-0.8米，修復(fù)完成的土壤剝離后進(jìn)行下層污染土壤的修復(fù)，剝離后的土壤可先堆積存放，待修復(fù)全部完成后再充填回原位；
[0009](3)把翻耕的土地分成若干地塊，在不同的地塊中分別施用促進(jìn)植物對(duì)鎘吸收和積累的不同的土壤螯合劑:乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇雙四乙酸(EGTA)和氨基三乙酸(NTA)；
[0010](4)在不同的地塊中種植蜀葵、紫茉莉、含羞草、三色堇和孔雀草五種植物，在植物生長(zhǎng)45-60天后收割其根、葉片和莖，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，計(jì)算每種植物中的鎘的平均含量，按照鎘的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘超量吸收和積累前三名的植物品種；
[0011](5)把非前三名的植物鏟除，再在污染土壤中重新種植篩選出的對(duì)鎘超量吸收和積累前三名的植物品種，在植物生長(zhǎng)45-60天后收割，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，計(jì)算每種植物鎘的平均含量，按照鎘的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘超量吸收和積累最大的植物品種；
[0012](6)再在污染土壤中重新種植篩選出的對(duì)鎘超量吸收和積累最大的植物品種；
[0013](7)當(dāng)超量吸收和積累最大的植物生長(zhǎng)30-60天后收割植物的根、莖、葉。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟(I)中好氧堆肥處理后的生活垃圾的施用量可在篩選植物的最佳品種的過(guò)程中通過(guò)施用不同數(shù)量的好氧堆肥處理后的生活垃圾，對(duì)比植物的生長(zhǎng)狀態(tài)來(lái)確定最佳施用量；或者在篩選植物的最佳品種后通過(guò)施用不同數(shù)量的好氧堆肥處理后的生活垃圾，對(duì)比最佳品種植物的生長(zhǎng)狀態(tài)來(lái)確定最佳施用量。
[0015]進(jìn)一步地，所述施用的土壤螯合劑的篩選過(guò)程具體包括:
[0016]①把土地分成若干地塊，翻耕的過(guò)程中在不同的地塊分別施用土壤螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇雙四乙酸(EGTA)、氨基三乙酸(NTA)；
[0017]②種植篩選出來(lái)的最佳品種的植物；
[0018]③在收獲期收割植物，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，篩選出鎘吸收和積累量最大的最佳土壤螯合劑；
[0019]④進(jìn)一步，在不同的地塊施用篩選出來(lái)的不同劑量的最佳土壤螯合劑，在收獲期收割植物，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，確定土壤螯合劑的最佳施用量。
[0020]本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)篩選獲得了對(duì)鎘超量吸收、積累最佳的植物品種和土壤螯合劑，修復(fù)了污染的工業(yè)場(chǎng)地，修復(fù)后的工業(yè)場(chǎng)地可用于建設(shè)用地、綠化用地和部分非食用農(nóng)田，同時(shí)部分解決了城市發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的生活垃圾的處理與處置難題；該發(fā)明操作方便、投資少、成本低，針對(duì)性強(qiáng)、安全可靠。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為了進(jìn)一步揭示本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]江蘇省常州市某鎘污染場(chǎng)地，經(jīng)化驗(yàn)分析土壤污染深度為2米，計(jì)劃分三次修復(fù)。在污染場(chǎng)地上施用已經(jīng)好氧堆肥處理后的生活垃圾，施用厚度為0.05米，翻耕待修復(fù)的污染場(chǎng)地，每次翻耕的深度為0.7米；把待修復(fù)的污染場(chǎng)地分為5塊，在翻耕的過(guò)程中施用促進(jìn)植物對(duì)鎘吸收和積累的土壤螯合劑，其中2塊地施用乙二胺四乙酸(EDTA)，2塊地施用乙二醇雙四乙酸(EGTA)，I塊地施用氨基三乙酸(NTA)，乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇雙四乙酸(EGTA)和氨基三乙酸(NTA)的施用量為:5mmol/(kg.m2)，以液體噴灑的形式施用；在翻耕整理后的土壤上分別種植蜀葵、紫茉莉、含羞草、三色堇和孔雀草五種植物，在植物生長(zhǎng)50天后收割植物根、莖、葉，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，計(jì)算每種植物鎘的平均含量，按照鎘的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘超量吸收和積累前三名的植物品種為蜀葵、三色堇和孔雀草，把非前三名的植物鏟除，再在污染土壤中重新種植篩選出的對(duì)鎘超量吸收和積累前三名的植物品種蜀葵、三色堇和孔雀草，45天后收割植物，實(shí)驗(yàn)分析植物的莖、葉部位中鎘的含量，計(jì)算每種植物鎘的平均含量，按照鎘的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘超量吸收和積累最大的植物品種為蜀葵，再在污染土壤中重新種植篩選出的對(duì)鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物品種蜀葵，當(dāng)超量吸收和積累最大的植物蜀葵生長(zhǎng)至30天收割植物下部成熟的葉子，維持植物其它部位的正常生長(zhǎng)，通過(guò)不斷地成長(zhǎng)、收割，使植物在一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)獲得盡量多的收割量，收割后的植物送生活垃圾焚燒廠處理。進(jìn)一步地，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，土壤中的鎘含量低于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后對(duì)修復(fù)完成的土壤剝離后進(jìn)行下層污染土壤的修復(fù)，剝離后的土壤先堆積起來(lái)，待修復(fù)全部完成后再充填回原位。
[0024]實(shí)施例2
[0025]實(shí)驗(yàn)是在常州大學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)的污染土壤取自常州市某化工污染場(chǎng)地，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地為3塊，大小為I米Xl米X0.6米，在場(chǎng)地上施用已經(jīng)好氧堆肥處理后的生活垃圾，施用厚度為0.05米，施用促進(jìn)植物對(duì)鎘吸收和積累的土壤螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)，3塊地的施用量分別為:l、5、7mmol/(kg.m2)，在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地上種植植物蜀葵，在植物生長(zhǎng)50天后收割植物，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘含量，篩選出促進(jìn)蜀葵對(duì)鎘超量吸收和積累的土壤螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)的最佳施用量為5mmol/(kg.m2)。
[0026]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)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(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)，其特征在于，它按照如下步驟實(shí)施: (1)在待修復(fù)的污染場(chǎng)地上施用已經(jīng)好氧堆肥處理后的生活垃圾，好氧堆肥處理后的生活垃圾含有大量的營(yíng)養(yǎng)元素，可作為修復(fù)植物的有機(jī)肥料，部分解決了城市發(fā)展產(chǎn)生的生活垃圾的處理與處置難題； (2)翻耕待修復(fù)的污染場(chǎng)地，翻耕的深度為0.4-0.8米，如果土壤污染的深度較大，需要對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行多次修復(fù)，每次修復(fù)的深度為0.4-0.8米，修復(fù)完成的土壤剝離后進(jìn)行下層污染土壤的修復(fù)，剝離后的土壤可先堆積存放，待修復(fù)全部完成后再充填回原位； (3)把翻耕的土地分成若干地塊，在不同的地塊中施用促進(jìn)植物對(duì)鎘吸收和積累的不同的土壤螯合劑:乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇雙四乙酸(EGTA)和氨基三乙酸(NTA)； (4)在不同的地塊中種植蜀葵、紫茉莉、含羞草、三色堇和孔雀草五種植物，在植物生長(zhǎng)45-60天后收割其根、葉片和莖，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，計(jì)算每種植物中鎘的平均含量，按照鎘的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘超量吸收和積累前三名的植物品種； (5)把非前三名的植物鏟除，再在污染土壤中重新種植篩選出的對(duì)鎘超量吸收和積累前三名的植物品種，在植物生長(zhǎng)45-60天后收割，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，計(jì)算每種植物鎘的平均含量，按照鎘的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘超量吸收和積累最大的植物品種； (6)再在污染土壤中重新種植篩選出的對(duì)鎘超量吸收和積累最大的植物品種； (7)當(dāng)超量吸收和積累最大的植物生長(zhǎng)30-60天后收割植物的根、莖、葉。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)，其特征在于:所述好氧堆肥處理后的生活垃圾的施用量可在篩選植物的最佳品種的過(guò)程中通過(guò)施用不同數(shù)量的好氧堆肥處理后的生活垃圾，對(duì)比植物的生長(zhǎng)狀態(tài)來(lái)確定最佳施用量；或者在篩選植物的最佳品種后通過(guò)施用不同數(shù)量的好氧堆肥處理后的生活垃圾，對(duì)比最佳品種植物的生長(zhǎng)狀態(tài)來(lái)確定最佳施用量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)，其特征在于:所述的土壤螯合劑的篩選過(guò)程具體包括: ①把土地分成若干地塊，翻耕的過(guò)程中在不同的地塊分別施用土壤螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇雙四乙酸(EGTA)和氨基三乙酸(NTA)； ②種植篩選出來(lái)的最佳品種的植物； ③在收獲期收割植物，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，篩選出鎘吸收和積累量最大的最佳土壤螯合劑； ④進(jìn)一步，在不同的地塊施用篩選出來(lái)的不同劑量的最佳土壤螯合劑，在收獲期收割植物，實(shí)驗(yàn)分析植物的根、莖、葉部位中鎘的含量，確定土壤螯合劑的最佳施用量。
【文檔編號(hào)】B09C1/08GK104259194SQ201410504923
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】萬(wàn)玉山, 陳艷秋, 黃利, 李定龍, 楊彥 申請(qǐng)人:常州大學(xué)