重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，步驟如下：選定待修復(fù)的重金屬污染土壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時(shí)節(jié)施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥，深耕，使土壤風(fēng)化，凍死越冬害蟲，土地耕透耙碎；春季土壤解凍后平均氣溫達(dá)到10℃以上時(shí)，移栽具有富集重金屬能力的木本速生喬木竹柳；移栽完成后，在氣溫達(dá)到15℃以上時(shí)，引入蚯蚓修復(fù)過程，之后收集蚯蚓；在蚯蚓修復(fù)過程中的第一次收集蚯蚓后，引入對Cu2+具有超積累作用、生長速度快的草本植物海州香薷，增強(qiáng)對淺層土壤銅離子的富集作用，之后將海州香薷植株連根整體移除。本發(fā)明不僅可以達(dá)到最高的清除土壤重金屬污染的效果，同時(shí)對土壤不會產(chǎn)生二次污染。
【專利說明】重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種土壤修復(fù)方法，特別地涉及一種重金屬污染土壤的生化修復(fù)方 法，屬于土壤修復(fù)方法領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 土壤是人類生存的自熱生態(tài)圈的重要組成部分。隨著農(nóng)業(yè)與工商業(yè)的迅猛發(fā)展， 重金屬污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅到土壤環(huán)境的安全。
[0003] 重金屬的危害：1、土壤中重金屬含量越高，微生物量就會減少，酶活性降低，從而 影響土壤質(zhì)量。2、土壤中對植物有不同作用的重金屬元素在一定濃度時(shí)，不會影響植物正 常生長，但當(dāng)濃度超過某個(gè)限制時(shí)，就會對植物產(chǎn)生毒害作用，影響植物的產(chǎn)量與質(zhì)量，甚 至?xí)?dǎo)致植物的變異或者滅亡。3、人體神經(jīng)系統(tǒng)和骨髓造血系統(tǒng)是最容易被鉛毒性損害的 兩個(gè)系統(tǒng)。
[0004] 目前，國內(nèi)外用來降解或消除土壤重金屬污染的方法基本上可分為物理法、化學(xué) 法和生物修復(fù)法等3大類。采用物理法不僅成本昂貴，且需要特殊的儀器和經(jīng)過培訓(xùn)的專 業(yè)人員，更主要的是無法從根本上就解決問題。化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，通過對重 金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性?；瘜W(xué)修復(fù)是在土壤 原位上進(jìn)行的，簡單易行。但是不是永久的修復(fù)措施。生物修復(fù)是利用生物技術(shù)治理污染 土壤的一種新方法。生物修復(fù)指利用動物、微生物或植物的生命代謝活動，削減土壤環(huán)境中 的重金屬含量或通過改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)從而降低其毒性。植物修復(fù)是利用植 物對土壤中的污染物進(jìn)行固定、吸收，以清除土壤環(huán)境中的污染物或使其有害性得以降低 或消失。植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)和植物提取是植物修復(fù)的3種主要類型。微生物雖不能降解 和破壞重金屬，但可通過改變其物化特性而影響重金屬在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化。動物修復(fù) 是利用土壤環(huán)境中的某些低等動物(如蚯蚓）能吸收重金屬這一特性，通過習(xí)居的動物或投 放高富集動物對土壤重金屬進(jìn)行吸收、降解或轉(zhuǎn)移，以去除重金屬或抑制其毒性。在多種土 壤修復(fù)技術(shù)中，植物修復(fù)技術(shù)因具有治理效果的永久性、治理過程的原位性、治理成本的低 廉性、環(huán)境美學(xué)的兼容性、后期處理的簡易性等優(yōu)點(diǎn)，將成為我國土壤重金屬污染治理的主 流技術(shù)，具有廣闊的市場前景和深遠(yuǎn)的社會效益和生態(tài)效益。
[0005] 公布號CN 102909215 A (申請?zhí)?01210454286. 1)的中國發(fā)明專利公開了一種 化學(xué)淋洗和生物修復(fù)相結(jié)合修復(fù)重金屬污染土壤的方法。該發(fā)明提出先進(jìn)行化學(xué)淋洗修復(fù) 后進(jìn)行生物修復(fù)的策略進(jìn)行修復(fù)。具體方法為：首先，對不同類型的受污染的土壤，進(jìn)行分 類：重度污染和輕度污染。然后對重度污染的土壤通過添加酸性螯合劑進(jìn)行淋洗，提取出土 壤中高濃度的重金屬，對淋洗不完全的部分殘留的低濃度的受污染土壤進(jìn)行生物修復(fù)。公 布號CN 103143559 A (申請?zhí)?01310111990. 1)的中國專利文獻(xiàn)公開了一種修復(fù)重金屬 污染土壤的方法，所述方法的整體過程如下：首先在土壤上繁育藻類，隨后利用藻類能夠吸 收重金屬離子的特性，讓藻類在生長過程中大量吸附重金屬離子，當(dāng)藻類生長較為旺盛之 后養(yǎng)殖蚯蚓，蚯蚓喜食土壤中的有機(jī)物，藻類成為蚯蚓進(jìn)食的首選，這樣藻類攜帶著重金屬 離子便被蚯蚓吞食，重金屬離子隨著藻類有機(jī)質(zhì)一起被蚯蚓的消化系統(tǒng)吸收，因此重金屬 在蚯蚓體內(nèi)富集。最后通過收獲蚯蚓的方式將重金屬從土壤系統(tǒng)中移除出去。公布號CN 103785676 A (申請?zhí)?01410018435. 9)的中國專利文獻(xiàn)公開了一種生態(tài)修復(fù)重金屬污染 土壤的方法，利用植物生長調(diào)節(jié)劑、人工螯合劑聯(lián)合竹柳吸收重金屬。該方法利用具有生長 快、抗性強(qiáng)、材質(zhì)好的優(yōu)質(zhì)速生竹柳對重金屬離子Pb、Cu、Zn、Cd和Cr進(jìn)行吸收，并采用植 物生長調(diào)節(jié)劑、人工螯合劑促進(jìn)竹柳對重金屬離子的吸收，經(jīng)過3?4年達(dá)到生態(tài)修復(fù)的 目的，竹柳生態(tài)修復(fù)重金屬污染土壤后，土壤中？13、&1、211、0(1和(>濃度達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)》II類標(biāo)準(zhǔn)。
[0006] 鑒于每種土壤修復(fù)技術(shù)都有其局限性，為了進(jìn)一步提高修復(fù)土壤重金屬的能力， 本項(xiàng)目采用了木本速生喬木竹柳和草本超積累植物相結(jié)合的植物綜合修復(fù)技術(shù)，同時(shí)輔以 動物(蚯蚓）修復(fù)技術(shù)，以達(dá)到最高的清除土壤重金屬污染的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，步驟如下： (1) 選定待修復(fù)的重金屬污染土壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時(shí)節(jié)施足腐熟有機(jī) 農(nóng)雜肥，深耕，使土壤風(fēng)化，凍死越冬害蟲，土地耕透耙碎； (2) 春季土壤解凍后平均氣溫達(dá)到10°C以上時(shí)，移栽具有富集重金屬能力的木本速生 喬木竹柳； (3) 移栽完成后，在氣溫達(dá)到15°C以上時(shí)，引入蚯蚓修復(fù)過程，之后收集蚯蚓； (4) 在蚯蚓修復(fù)過程中的第一次收集蚯蚓后，引入對Cu2+具有超積累作用、生長速度快 的草本植物海州香薷，增強(qiáng)對淺層土壤銅離子的富集作用，之后將海州香薷植株連根整體 移除； 第二年春季修復(fù)地重新引入蚯蚓和海州香薷，修復(fù)地引入蚯蚓前，施足有機(jī)農(nóng)雜肥，土 地耕透耙碎，時(shí)間和方法同上，整個(gè)修復(fù)過程為第一年3月至第二年11月，共20個(gè)月的時(shí) 間，在污染土壤修復(fù)開始前及修復(fù)過程中的第4個(gè)月、8個(gè)月、16個(gè)月和第20個(gè)月（即修復(fù) 過程的第一年7月、11月、第二年7月、11月）各采樣1次，用于了解土壤修復(fù)進(jìn)展情況。
[0009] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，步驟（1)秋末冬初時(shí)節(jié)按 400-800公斤/畝的用量施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥(優(yōu)選的，按500-700公斤/畝的用量施足腐 熟有機(jī)農(nóng)雜肥；更加優(yōu)選的，按600公斤/畝的用量施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥)。
[0010] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，步驟（1)深耕35?55cm (優(yōu)選 的，深耕40?50cm ;更加優(yōu)選的，深耕45cm)。
[0011] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，步驟（2)所述移栽具有富集重金 屬能力的木本速生喬木竹柳是指，采用隔行穴植的方式移栽竹柳一年生幼苗，行距2. 5-3. 5 米，株距1. 2-1. 8米(優(yōu)選的，行距3米，株距1. 5米)，挖穴定植，穴徑為0. 5-0. 8米，穴深 0· 4-0. 6 米。
[0012] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，移栽后，灌一次透水，使苗木根 系與土壤結(jié)合更緊密，灌水后隨即培一層薄土，防治土壤板結(jié)和干裂，以后結(jié)合天氣情況， 及時(shí)澆水，避免干旱，5月中下旬-6月苗木的根系生長較快，因此在5月中上旬給苗木追肥， 在離苗木20-30cm處挖半月形溝，按每畝施尿素20 kg、過磷酸鈣30 kg的量追肥；6月中下 旬苗木開始進(jìn)入速生期，每畝施尿素30 kg或碳酸氫銨100 kg加過磷酸鈣30 kg，7月中下 旬~8月底，是苗木的速生期，需每畝追施氯化鉀等鉀肥20 kg，施肥時(shí)結(jié)合天氣適當(dāng)灌水。
[0013] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，步驟（3)所述蚯蚓修復(fù)過程，是 將土壤灌溉濕潤后，投放太平二號蚯蚓，投放密度為0. 5-2. 0 kg/m2,蚯蚓通過不停地蠕動 攝食，連帶泥土攝入體內(nèi)，使得重金屬在體內(nèi)停留和富集，修復(fù)期間夏天高溫天氣每天至少 灑一次水，并覆蓋稻草保濕；春秋季節(jié)4-5天灑水一次，灑出的水要勻、細(xì)、沖力小，夏季一 個(gè)月收集一次成蚓，春秋季節(jié)每一個(gè)半月收集一次成蚓，蚯蚓收集后原土回圃，并投放一定 量的蚓種，使土壤中蚓種數(shù)量與第一期投放量相等，同時(shí)，一個(gè)處理周期添加一次有機(jī)肥， 添加量為20?25 kg/m2,進(jìn)入秋末冬初溫度低于10°C后將所有的蚯蚓收集。
[0014] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，太平二號蚯蚓投放密度為 0. 8-1.5 kg/m2 (優(yōu)選的，投放密度為1 kg/m2)。
[0015] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，采用自然光照收集法收集蚓體： 使用小釘耙，鏟出土壤上層20cm厚的蚓床土壤，疏松后堆放在塑料薄膜上，蚯蚓怕光，會逐 漸下移至塑料薄膜，將表層土壤逐漸刮掉放回蚓床，最后通過過篩法收集蚓體。
[0016] 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，優(yōu)選的方案是，步驟（4)所述草本植物海州香薷 采用間隔條植的方式，按50cmX 30cm的株行距移栽，移栽后適時(shí)澆水，在8、9月份盛花期時(shí) 將海州香薷植株連根整體移除。
[0017] 本發(fā)明所用主要原料功能如下： 竹柳：竹柳為楊柳科柳屬植物。主要價(jià)值：竹柳是新的柳樹雜交品種，經(jīng)過選優(yōu)選育及 馴化，使竹柳在繼承了傳統(tǒng)柳樹品種眾多優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了該樹種的速生性及 抗性。該品種改變了中國速生樹種單一的局面，促進(jìn)了速生豐產(chǎn)林向多元化發(fā)展。竹柳因 為其生長速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)、材質(zhì)優(yōu)良、干形好、木材用途多樣等突出性能優(yōu)勢被越來越 多的林業(yè)工作者應(yīng)用于工業(yè)原料林、鹽堿地造林、湖泊灘涂造林、園林綠化及環(huán)境生物修復(fù) 中。竹柳在制漿造紙中也具有極大的優(yōu)勢：采伐旋切為單板后可制作膠合板，還是刨花板、 纖維板、紙漿工業(yè)的重要原料。從板材用途來看，竹柳木質(zhì)密度、抗壓、抗剪等能力都強(qiáng)于 與中國的主力速生樹種楊樹，生產(chǎn)出的板材質(zhì)地優(yōu)良。從造紙用材來看，竹柳的紙漿性能優(yōu) 良，纖維素含量和質(zhì)地高于楊樹、桉樹和其他樹種，并可用來替代進(jìn)口長纖維紙漿。竹柳的 分布更是廣泛，中國南北方皆可種植，且適應(yīng)性極強(qiáng)。
[0018] 海州香薷：屬管狀花目，唇形科直立草本，高3(Γ50厘米?；瘜W(xué)成分：全草含揮發(fā) 油，油中主要含香荊芥酚，含量約33. 39%，百里香酚約30. 05%，對聚傘花素10. 43%及γ-松 油烯、蛇麻烯、α-水芹烯、β-甜沒藥烯、α-反式-香檸檬烯等十二種成分。生長在礦區(qū) 的海州香薷種群不僅耐受惡劣的生長條件，而且適當(dāng)?shù)挠行с~濃度對海州香薷生長有一定 促進(jìn)作用，使其光合能力增強(qiáng)，有機(jī)物質(zhì)積累增多，地上地下部分都有一定的銅積累。作為 銅礦地區(qū)的指示物以及吸附改善銅污染土壤優(yōu)勢植物之一的海州香薷對銅、鋅、鉛復(fù)合污 染土壤有較強(qiáng)的耐性，生物量較大，生長速度快，能夠在嚴(yán)重金屬污染土壤中完成包括營養(yǎng) 生長和生殖生長在內(nèi)的整個(gè)生命史，為彌補(bǔ)物理、化學(xué)方法處理土壤中重金屬易引起二次 污染的瑕疵。
[0019] 蚯蚓：蚯蚓在土壤中生活，以有機(jī)食物，可提高土壤的通氣度及通透性能，利于作 物新陳代謝一生長。能夠改良土壤，提高肥力。另外，蚯蚓的身體中含有大量的蛋白質(zhì)和 脂肪，營養(yǎng)價(jià)值很高，是飼養(yǎng)動物的好飼料。太平二號蚯蚓是日本研究人員前田古彥利用美 國的紅蚯蚓和日本的花蚯蚓雜交而成。該品種個(gè)體較小，一般體長90?150毫米，體寬3? 5毫米，性成熟時(shí)平均每條重0. 52克，體節(jié)80?110個(gè)。體上剛毛細(xì)而密，體足紫紅色，體 色的深淺常隨著飼料和環(huán)境條件的變化而有所不同。外觀有條紋，體背剛毛對生。太平二 號蚯蚓干體蛋白質(zhì)含量57. 02%?64%。它一般喜歡棲息在溫暖而潮濕的垃圾堆里、牛棚和 豬草堆底下，特別是腐熟的動物糞堆中是它最喜歡生存繁殖的地方。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)良效果還表現(xiàn)在： i、本發(fā)明所選擇的超積累植物海州香薷對Cu2+有很大耐性和耐性，并且該植物的生物 量較大、生長速率高，因此，在銅污染土壤的植物修復(fù)中有很大的應(yīng)用潛力。
[0021] 么所選擇的速生喬木竹柳對重金屬離子的吸收不具選擇性，能吸收多種重金屬離 子，并且通過其龐大的根系，可以深入到更深層的土壤，更加適合根系對土壤重金屬的深層 吸收。
[0022] J、本發(fā)明不僅可以達(dá)到最高的清除土壤重金屬污染的效果，同時(shí)對土壤不會產(chǎn)生 二次污染。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合實(shí)施例和實(shí)驗(yàn)例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但保護(hù)范圍不限于此。
[0024] 實(shí)施例1重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，步驟如下： 選定待修復(fù)的重金屬污染土壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時(shí)節(jié)按400-800公斤/ 畝的用量施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥，深耕35?55cm，使土壤風(fēng)化，凍死越冬害蟲，土地耕透耙 碎；春季土壤解凍后平均氣溫達(dá)到l〇°C以上時(shí)，移栽具有富集重金屬能力的木本速生喬木 竹柳；采用隔行穴植的方式移栽竹柳一年生幼苗，行距2. 5米，株距1. 2米；挖穴定植，穴徑 為0. 5-0. 8米，穴深0. 4-0. 6米。移栽完成后，灌一次透水，使苗木根系與土壤結(jié)合更緊密， 灌水后隨即培一層薄土，防治土壤板結(jié)和干裂，以后結(jié)合天氣情況，及時(shí)澆水，避免干旱，5 月中下旬-6月苗木的根系生長較快，因此在5月中上旬給苗木追肥，在離苗木20-30cm處 挖半月形溝，按每畝施尿素20 kg、過磷酸鈣30 kg的量追肥；6月中下旬苗木開始進(jìn)入速生 期，每畝施尿素30 kg或碳酸氫銨100 kg加過磷酸鈣30 kg，7月中下旬?8月底，是苗木 的速生期，需每畝追施氯化鉀等鉀肥20 kg,施肥時(shí)結(jié)合天氣適當(dāng)灌水。在氣溫達(dá)到15°C以 上時(shí)，將土壤灌溉濕潤后，投放太平二號蚯蚓，投放密度為0. 5-2. 0 kg/m2,蚯蚓通過不停地 蠕動攝食，連帶泥土攝入體內(nèi)，使得重金屬在體內(nèi)停留和富集，修復(fù)期間夏天高溫天氣每天 至少灑一次水，并覆蓋稻草保濕；春秋季節(jié)4-5天灑水一次，灑出的水要勻、細(xì)、沖力小，夏 季一個(gè)月收集一次成蚓，春秋季節(jié)每一個(gè)半月收集一次成蚓，蚯蚓收集后原土回圃，并投放 一定量的蚓種，使土壤中蚓種數(shù)量與第一期投放量相等，同時(shí)，一個(gè)處理周期添加一次有機(jī) 月巴，添加量為20?25 kg/m2,進(jìn)入秋末冬初溫度低于10°C后，采用自然光照收集法收集蚓 體：使用小釘耙，鏟出土壤上層20cm厚的蚓床土壤，疏松后堆放在塑料薄膜上，蚯蚓怕光， 會逐漸下移至塑料薄膜，將表層土壤逐漸刮掉放回蚓床，最后通過過篩法收集蚓體。在蚯蚓 修復(fù)過程中的第一次收集蚯蚓后，引入對Cu 2+具有超積累作用、生長速度快的草本植物海 州香薷，增強(qiáng)對淺層土壤銅離子的富集作用，采用間隔條植的方式，按50cmX30cm的株行 距移栽，移栽后適時(shí)澆水，在8、9月份盛花期時(shí)將海州香薷植株連根整體移除。
[0025] 第二年春季修復(fù)地重新引入蚯蚓和海州香薷，修復(fù)地引入蚯蚓前，施足有機(jī)農(nóng)雜 月巴，土地耕透耙碎，時(shí)間和方法同上，整個(gè)修復(fù)過程為第一年3月至第二年11月，共20個(gè)月 的時(shí)間，在污染土壤修復(fù)開始前及修復(fù)過程中的第4個(gè)月、8個(gè)月、16個(gè)月和第20個(gè)月（即 修復(fù)過程的第一年7月、11月、第二年7月、11月）各采樣1次，用于了解土壤修復(fù)進(jìn)展情 況。
[0026] 實(shí)施例2重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，步驟如下： 選定待修復(fù)的重金屬污染土壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時(shí)節(jié)按500-700公斤/ 畝的用量施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥，深耕40?50cm，使土壤風(fēng)化，凍死越冬害蟲，土地耕透耙 碎；春季土壤解凍后平均氣溫達(dá)到l〇°C以上時(shí)，移栽具有富集重金屬能力的木本速生喬木 竹柳；采用隔行穴植的方式移栽竹柳一年生幼苗，行距3. 5米，株距1. 8米；挖穴定植，穴徑 為0. 5-0. 8米，穴深0. 4-0. 6米。移栽完成后，灌一次透水，使苗木根系與土壤結(jié)合更緊密， 灌水后隨即培一層薄土，防治土壤板結(jié)和干裂，以后結(jié)合天氣情況，及時(shí)澆水，避免干旱，5 月中下旬-6月苗木的根系生長較快，因此在5月中上旬給苗木追肥，在離苗木20-30cm處 挖半月形溝，按每畝施尿素20 kg、過磷酸鈣30 kg的量追肥；6月中下旬苗木開始進(jìn)入速生 期，每畝施尿素30 kg或碳酸氫銨100 kg加過磷酸鈣30 kg，7月中下旬?8月底，是苗木 的速生期，需每畝追施氯化鉀等鉀肥20 kg,施肥時(shí)結(jié)合天氣適當(dāng)灌水。在氣溫達(dá)到15°C以 上時(shí)，將土壤灌溉濕潤后，投放太平二號蚯蚓，投放密度為0. 8-1. 5 kg/m2,蚯蚓通過不停地 蠕動攝食，連帶泥土攝入體內(nèi)，使得重金屬在體內(nèi)停留和富集，修復(fù)期間夏天高溫天氣每天 至少灑一次水，并覆蓋稻草保濕；春秋季節(jié)4-5天灑水一次，灑出的水要勻、細(xì)、沖力小，夏 季一個(gè)月收集一次成蚓，春秋季節(jié)每一個(gè)半月收集一次成蚓，蚯蚓收集后原土回圃，并投放 一定量的蚓種，使土壤中蚓種數(shù)量與第一期投放量相等，同時(shí)，一個(gè)處理周期添加一次有機(jī) 月巴，添加量為20?25 kg/m2,進(jìn)入秋末冬初溫度低于10°C后，采用自然光照收集法收集蚓 體：使用小釘耙，鏟出土壤上層20cm厚的蚓床土壤，疏松后堆放在塑料薄膜上，蚯蚓怕光， 會逐漸下移至塑料薄膜，將表層土壤逐漸刮掉放回蚓床，最后通過過篩法收集蚓體。在蚯蚓 修復(fù)過程中的第一次收集蚯蚓后，引入對Cu 2+具有超積累作用、生長速度快的草本植物海 州香薷，增強(qiáng)對淺層土壤銅離子的富集作用，采用間隔條植的方式，按50cmX30cm的株行 距移栽，移栽后適時(shí)澆水，在8、9月份盛花期時(shí)將海州香薷植株連根整體移除。
[0027] 第二年春季修復(fù)地重新引入蚯蚓和海州香薷，修復(fù)地引入蚯蚓前，施足有機(jī)農(nóng)雜 月巴，土地耕透耙碎，時(shí)間和方法同上，整個(gè)修復(fù)過程為第一年3月至第二年11月，共20個(gè)月 的時(shí)間，在污染土壤修復(fù)開始前及修復(fù)過程中的第4個(gè)月、8個(gè)月、16個(gè)月和第20個(gè)月（即 修復(fù)過程的第一年7月、11月、第二年7月、11月）各采樣1次，用于了解土壤修復(fù)進(jìn)展情 況。
[0028] 實(shí)施例3重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，步驟如下： 選定待修復(fù)的重金屬污染土壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時(shí)節(jié)按600公斤/畝的 用量施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥，深耕45cm，使土壤風(fēng)化，凍死越冬害蟲，土地耕透耙碎；春季土 壤解凍后平均氣溫達(dá)到l〇°C以上時(shí)，移栽具有富集重金屬能力的木本速生喬木竹柳；采用 隔行穴植的方式移栽竹柳一年生幼苗，行距3米，株距1. 5米；挖穴定植，穴徑為0. 5-0. 8 米，穴深0. 4-0. 6米。移栽完成后，灌一次透水，使苗木根系與土壤結(jié)合更緊密，灌水后隨即 培一層薄土，防治土壤板結(jié)和干裂，以后結(jié)合天氣情況，及時(shí)澆水，避免干旱，5月中下旬-6 月苗木的根系生長較快，因此在5月中上旬給苗木追肥，在離苗木20-30cm處挖半月形溝， 按每畝施尿素20 kg、過磷酸|丐30 kg的量追肥；6月中下旬苗木開始進(jìn)入速生期，每畝施尿 素30 kg或碳酸氫銨100 kg加過磷酸鈣30 kg，7月中下旬?8月底，是苗木的速生期，需 每畝追施氯化鉀等鉀肥20 kg，施肥時(shí)結(jié)合天氣適當(dāng)灌水。在氣溫達(dá)到15°C以上時(shí)，將土壤 灌溉濕潤后，投放太平二號蚯蚓，投放密度為1 kg/m2,蚯蚓通過不停地蠕動攝食，連帶泥土 攝入體內(nèi)，使得重金屬在體內(nèi)停留和富集，修復(fù)期間夏天高溫天氣每天至少灑一次水，并覆 蓋稻草保濕；春秋季節(jié)4-5天灑水一次，灑出的水要勻、細(xì)、沖力小，夏季一個(gè)月收集一次成 蚓，春秋季節(jié)每一個(gè)半月收集一次成蚓，蚯蚓收集后原土回圃，并投放一定量的蚓種，使土 壤中蚓種數(shù)量與第一期投放量相等，同時(shí)，一個(gè)處理周期添加一次有機(jī)肥，添加量為20? 25 kg/m2,進(jìn)入秋末冬初溫度低于10°C后，采用自然光照收集法收集蚓體：使用小釘耙，鏟 出土壤上層20cm厚的蚓床土壤，疏松后堆放在塑料薄膜上，蚯蚓怕光，會逐漸下移至塑料 薄膜，將表層土壤逐漸刮掉放回蚓床，最后通過過篩法收集蚓體。在蚯蚓修復(fù)過程中的第一 次收集蚯蚓后，引入對Cu 2+具有超積累作用、生長速度快的草本植物海州香薷，增強(qiáng)對淺層 土壤銅離子的富集作用，采用間隔條植的方式，按50cmX30cm的株行距移栽，移栽后適時(shí) 澆水，在8、9月份盛花期時(shí)將海州香薷植株連根整體移除。
[0029] 第二年春季修復(fù)地重新引入蚯蚓和海州香薷，修復(fù)地引入蚯蚓前，施足有機(jī)農(nóng)雜 月巴，土地耕透耙碎，時(shí)間和方法同上，整個(gè)修復(fù)過程為第一年3月至第二年11月，共20個(gè)月 的時(shí)間，在污染土壤修復(fù)開始前及修復(fù)過程中的第4個(gè)月、8個(gè)月、16個(gè)月和第20個(gè)月（即 修復(fù)過程的第一年7月、11月、第二年7月、11月）各采樣1次，用于了解土壤修復(fù)進(jìn)展情 況。
[0030] 試驗(yàn)例：為表明本發(fā)明重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法的修復(fù)效果，對一重金屬 污染農(nóng)用田進(jìn)行了修復(fù)，現(xiàn)報(bào)道如下： 1.資料和方法 1. 1 一般資料： 2011年1月，濟(jì)寧工業(yè)區(qū)一污水灌溉農(nóng)用土壤上，選擇50平方米的田間土壤為試驗(yàn)點(diǎn)， 污染土壤樣品采用梅花式布點(diǎn)法采集，分別采集污染土壤樣品采用梅花式布點(diǎn)法采集，分 別采集15cm深度的耕層土壤和25cm深度的下層土壤。每個(gè)樣點(diǎn)重復(fù)取樣3次，取其平均 值，整個(gè)試驗(yàn)區(qū)的重金屬含量為各個(gè)樣點(diǎn)重金屬含量的平均值。土樣風(fēng)干后過2_篩，采用 原子吸收分光光度法測定土壤中重金屬元素 Cd、Cu、Pb、Hg的含量（mg/kg)。
[0031] 1.2修復(fù)方法 試驗(yàn)土壤采用本實(shí)施例3所得重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法進(jìn)行修復(fù)。整個(gè)修復(fù)過 程為2011年3月至2012年11月，共20個(gè)月的時(shí)間，在污染土壤修復(fù)開始前及修復(fù)過程中 的第4個(gè)月、8個(gè)月、16個(gè)月和第20個(gè)月（即修復(fù)過程的第一年7月、11月、第二年7月、11 月）各采樣1次，用于了解土壤修復(fù)進(jìn)展情況。
[0032] 1. 3修復(fù)標(biāo)準(zhǔn) 在本試驗(yàn)中，修復(fù)后土壤重金屬期望值是達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995)中 對于土壤中重金屬的含量的規(guī)定值。
[0033] 1.4修復(fù)前后結(jié)果對比 兩組患者治療后臨床療效比較，如表1所示。
[0034] 表1.修復(fù)地15cm深度耕層土壤修復(fù)前后重金屬含量（mg/kg)

【權(quán)利要求】
1. 重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法，其特征是，步驟如下： (1) 選定待修復(fù)的重金屬污染土壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時(shí)節(jié)施足腐熟有機(jī) 農(nóng)雜肥，深耕，使土壤風(fēng)化，凍死越冬害蟲，土地耕透耙碎； (2) 春季土壤解凍后平均氣溫達(dá)到10°C以上時(shí)，移栽具有富集重金屬能力的木本速生 喬木竹柳； (3) 移栽完成后，在氣溫達(dá)到15°C以上時(shí)，引入蚯蚓修復(fù)過程，之后收集蚯蚓； (4) 在蚯蚓修復(fù)過程中的第一次收集蚯蚓后，引入對Cu2+具有超積累作用、生長速度快 的草本植物海州香薷，增強(qiáng)對淺層土壤銅離子的富集作用，之后將海州香薷植株連根整體 移除； 第二年春季修復(fù)地重新引入蚯蚓和海州香薷，修復(fù)地引入蚯蚓前，施足有機(jī)農(nóng)雜肥，土 地耕透耙碎，時(shí)間和方法同上，整個(gè)修復(fù)過程為第一年3月至第二年11月，共20個(gè)月的時(shí) 間，在污染土壤修復(fù)開始前及修復(fù)過程中的第4個(gè)月、8個(gè)月、16個(gè)月和第20個(gè)月（即修復(fù) 過程的第一年7月、11月、第二年7月、11月）各采樣1次，用于了解土壤修復(fù)進(jìn)展情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物修復(fù)方法，其特征是，步驟（1)秋末冬初時(shí)節(jié)按400-800 公斤/畝的用量施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥(優(yōu)選的，按500-700公斤/畝的用量施足腐熟有機(jī)農(nóng) 雜肥；更加優(yōu)選的，按600公斤/畝的用量施足腐熟有機(jī)農(nóng)雜肥)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物修復(fù)方法，其特征是，步驟（1)深耕35?55cm (優(yōu)選的， 深耕40?50cm ;更加優(yōu)選的，深耕45cm)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物修復(fù)方法，其特征是，步驟（2)所述移栽具有富集重金 屬能力的木本速生喬木竹柳是指，采用隔行穴植的方式移栽竹柳一年生幼苗，行距2. 5-3. 5 米，株距1. 2-1. 8米(優(yōu)選的，行距3米，株距1. 5米)，挖穴定植，穴徑為0. 5-0. 8米，穴深 0· 4-0. 6 米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物修復(fù)方法，其特征是，移栽后，灌一次透水，使苗木根系 與土壤結(jié)合更緊密，灌水后隨即培一層薄土，防治土壤板結(jié)和干裂，以后結(jié)合天氣情況，及 時(shí)澆水，避免干旱，5月中下旬-6月苗木的根系生長較快，因此在5月中上旬給苗木追肥， 在離苗木20-30cm處挖半月形溝，按每畝施尿素20 kg、過磷酸鈣30 kg的量追肥；6月中下 旬苗木開始進(jìn)入速生期，每畝施尿素30 kg或碳酸氫銨100 kg加過磷酸鈣30 kg，7月中下 旬?8月底，是苗木的速生期，需每畝追施氯化鉀等鉀肥20 kg,施肥時(shí)結(jié)合天氣適當(dāng)灌水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物修復(fù)方法，其特征是，步驟（3)所述蚯蚓修復(fù)過程，是將 土壤灌溉濕潤后，投放太平二號蚯蚓，投放密度為0. 5-2. 0 kg/m2,蚯蚓通過不停地蠕動攝 食，連帶泥土攝入體內(nèi)，使得重金屬在體內(nèi)停留和富集，修復(fù)期間夏天高溫天氣每天至少灑 一次水，并覆蓋稻草保濕；春秋季節(jié)4-5天灑水一次，灑出的水要勻、細(xì)、沖力小，夏季一個(gè) 月收集一次成蚓，春秋季節(jié)每一個(gè)半月收集一次成蚓，蚯蚓收集后原土回圃，并投放一定量 的蚓種，使土壤中蚓種數(shù)量與第一期投放量相等，同時(shí)，一個(gè)處理周期添加一次有機(jī)肥，添 加量為20?25 kg/m2,進(jìn)入秋末冬初溫度低于10°C后將所有的蚯蚓收集。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物修復(fù)方法，其特征是，太平二號蚯蚓投放密度為0. 8-1. 5 kg/m2 (優(yōu)選的，投放密度為1 kg/m2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物修復(fù)方法，其特征是，采用自然光照收集法收集蚓體：使 用小釘耙，鏟出土壤上層20cm厚的蚓床土壤，疏松后堆放在塑料薄膜上，蚯蚓怕光，會逐漸 下移至塑料薄膜，將表層土壤逐漸刮掉放回蚓床，最后通過過篩法收集蚓體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物修復(fù)方法，其特征是，步驟（4)所述草本植物海州香薷采 用間隔條植的方式，按50cmX 30cm的株行距移栽，移栽后適時(shí)澆水，在8、9月份盛花期時(shí)將 海州香薷植株連根整體移除。
【文檔編號】B09C1/00GK104289508SQ201410557348
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】趙連祺 申請人:趙連祺