一種利用蚯蚓修復(fù)重金屬污染土壤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用蚯蚓修復(fù)重金屬污染土壤的方法，尤其涉及利用蚯蚓對(duì)土壤中重金屬的富集能力把重金屬富集到蚯蚓體內(nèi)，可應(yīng)用于對(duì)重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的修復(fù)。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要自然環(huán)境，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，土壤的重金屬污染問(wèn)題日益突出，而且往往是幾種重金屬共存的復(fù)合污染，土壤污染修復(fù)日益受到重視。研究使用高效的、低成本的土壤生物修復(fù)技術(shù)對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)具有重要的推進(jìn)作用。目前有關(guān)土壤重金屬的修復(fù)技術(shù)報(bào)道主要是對(duì)重金屬穩(wěn)定固化的物理或化學(xué)方法，有關(guān)生物修復(fù)方法報(bào)道較少，此外，陳同斌報(bào)道了利用植物富集土壤中的重金屬，解決了對(duì)礦區(qū)重金屬污染土壤的修復(fù)，具有一定的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。但存在修復(fù)效率低，耗時(shí)長(zhǎng)等弊端，本發(fā)明使用蚯蚓富集土壤中的重金屬，量化了修復(fù)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，便于開(kāi)展工程的實(shí)施。對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)效率高，操作簡(jiǎn)便易行，耗時(shí)短，便于實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0004]一種利用蚯蚓修復(fù)重金屬污染土壤的方法如下:以一種蚯蚓即赤子愛(ài)勝蚓(Eisenia foetida)作為受試生物；把需要修復(fù)的污染土壤用簡(jiǎn)易型單棟單層膜溫室覆蓋，溫室跨度:6-8米，肩高:1.5-2米，頂高2.5-3.5米，拱間距0.6-1米，國(guó)產(chǎn)0.10毫米厚塑料薄膜，在兩側(cè)設(shè)置手動(dòng)卷膜、通風(fēng)設(shè)備，頂部覆蓋黑色外遮陽(yáng)布，方便夏季降溫。薄膜由鍍鋅的卡槽和鋼絲卡固定，溫室材料全部采用熱鍍鋅浸泡；測(cè)定污染土壤中的重金屬濃度；在污染土壤上鋪設(shè)20厘米厚的蚯蚓培養(yǎng)基；將培養(yǎng)基與重金屬污染土壤的表層25厘米土壤翻耕混勻，形成45厘米厚的蚯蚓生活層，蚯蚓對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)活動(dòng)主要在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行；每平方米放置蚯蚓為1萬(wàn)_3萬(wàn)條，蚯蚓的體重為300-500毫克，為有生殖環(huán)帶的健康蚯蚓；保持大棚內(nèi)蚯蚓的培養(yǎng)溫度15?28°C，蚯蚓生活層中水分含量占55-75% (重量)，ρΗ5.5?8,鹽度小于0.02% (體積)，氨氣小于25% (體積)，硫化毒氣小于15% (體積)。大棚內(nèi)使用紅色光源照明；修復(fù)3個(gè)月后，在表層再鋪設(shè)20厘米厚的培養(yǎng)基，在前述養(yǎng)殖條件下繼續(xù)修復(fù)3個(gè)月；使用光源驅(qū)趕蚯蚓，逐漸由表層剝離到蚯蚓的生活層，使富集了重金屬的蚯蚓與土壤分離；檢測(cè)修復(fù)后土壤中重金屬的濃度；如果土壤中重金屬的濃度仍然達(dá)不到修復(fù)的要求，繼續(xù)在前述養(yǎng)殖條件下以3個(gè)月為周期開(kāi)展修復(fù)。
[0005]優(yōu)選方案，一種用蚯蚓修復(fù)重金屬污染土壤的方法，具體按如下步驟實(shí)施:
[0006](1)試驗(yàn)生物(蚯蚓)的選取
[0007]以一種姬蝴即赤子愛(ài)勝蝴(Eisenia foetida)作為富集試驗(yàn)的生物；對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行重金屬的富集試驗(yàn)；
[0008](2)污染土壤環(huán)境控制設(shè)備
[0009]把需要修復(fù)的土壤用簡(jiǎn)易型單棟單層膜溫室覆蓋，該產(chǎn)品是一種簡(jiǎn)易型單棟單層膜溫室。該溫室具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，屬經(jīng)濟(jì)型溫室，溫室跨度:6-8米，肩高:1.5-2米，頂高2.5-3.5米，拱間距0.6-1米，國(guó)產(chǎn)0.10毫米厚塑料薄膜，在兩側(cè)設(shè)置手動(dòng)卷膜、通風(fēng)設(shè)備，頂部覆蓋黑色外遮陽(yáng)布，方便夏季降溫。薄膜由鍍鋅的卡槽和鋼絲卡固定，溫室材料全部采用熱鍍鋅浸泡，美觀實(shí)用，耐銹蝕。實(shí)用性強(qiáng)，使用壽命可達(dá)10年以上。溫室大小:30米X6米X2.5米；二、30米X6米X3米；三、32米X8米X3.35米。
[0010](3)修復(fù)前土壤中重金屬濃度檢測(cè)
[0011]修復(fù)前，檢測(cè)污染土壤中重金屬的濃度。
[0012](4)設(shè)置蚯蚓生活層
[0013]在重金屬污染的土壤上鋪設(shè)20厘米厚的蚯蚓培養(yǎng)基，培養(yǎng)基最佳配方為:鮮牛糞75-85 %、農(nóng)作物秸桿粉15-25 %、有益生物活性菌液EM菌液(1: 200)，經(jīng)厭氧發(fā)酵15天后而成；將培養(yǎng)基與重金屬?gòu)?fù)合污染的表層25厘米的土壤翻耕混勻，形成45厘米厚的蚯蚓生活層，蚯蚓對(duì)土壤可耕層重金屬污染的修復(fù)活動(dòng)主要在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行；每平方米放置蚯蚓為1萬(wàn)_3萬(wàn)條，蚯蚓的體重為300-500毫克，為有生殖環(huán)帶的健康蚯蚓。
[0014](5)修復(fù)過(guò)程蚯蚓培養(yǎng)條件設(shè)置
[0015]保持蚯蚓的培養(yǎng)溫度15?28°C，蚯蚓生活層中水分含量占55-75% (重量)，ρΗ5.5?8,鹽度小于0.02% (體積)，氨氣小于25% (體積)，硫化毒氣小于15% (體積)。大棚內(nèi)使用紅色光源照明。
[0016](6)修復(fù)周期設(shè)置
[0017]修復(fù)3個(gè)月后，在表層再鋪設(shè)20厘米厚的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方如前，在前述養(yǎng)殖條件下繼續(xù)修復(fù)3個(gè)月。
[0018](7)修復(fù)后土壤中重金屬濃度檢測(cè)
[0019]使用光源驅(qū)趕蚯蚓，逐漸由表層剝離到蚯蚓的生活層，使富集了重金屬的蚯蚓與修復(fù)后的土壤分離；檢測(cè)修復(fù)后土壤中重金屬的濃度，如果土壤中重金屬的濃度仍然達(dá)不到修復(fù)的要求，繼續(xù)在前述養(yǎng)殖條件下以3個(gè)月為一個(gè)周期修復(fù)。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]本發(fā)明一種用蚯蚓修復(fù)重金屬污染土壤的方法，是基于蚯蚓對(duì)重金屬的生物富集作用建立的一種土壤修復(fù)方法，具有修復(fù)費(fèi)用低，修復(fù)所需時(shí)間短，性?xún)r(jià)比高，可操作性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，便于進(jìn)行修復(fù)過(guò)程調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)；該方法克服現(xiàn)有污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的不足，實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀真實(shí)，可以與微生物或植物修復(fù)方法互為補(bǔ)充。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是實(shí)施例1蚯蚓修復(fù)污染土壤的溫室外觀圖；
[0023]圖2是實(shí)施例1蚯蚓修復(fù)污染土壤的溫室內(nèi)部圖；
[0024]圖3是實(shí)施例1利用蚯蚓修復(fù)污染土壤過(guò)程圖；
[0025]圖4是實(shí)施例1利用蚯蚓修復(fù)污染土壤后的狀況圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體的實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例1蚯蚓修復(fù)鎘污染土壤的方法
[0028]一、試驗(yàn)步驟:
[0029]1、以一種姬蝴即赤子愛(ài)勝蝴(Eisenia foetida)作為富集試驗(yàn)的生物；對(duì)鎘污染土壤進(jìn)行重金屬的富集試驗(yàn)；
[0030]2、把需要修復(fù)的土壤用簡(jiǎn)易型單棟單層膜溫室覆蓋，溫室大小:30米X6米X3米，國(guó)產(chǎn)0.10毫米厚塑料薄膜，在兩側(cè)設(shè)置手動(dòng)卷膜、通風(fēng)設(shè)備，頂部覆蓋黑色外遮陽(yáng)布，方便夏季降溫。
[0031]3、在30米X6米X3米的溫室內(nèi)選取5米X2米的地塊3塊，設(shè)定污染土壤中鎘的濃度分別為 12 5mg/kg、2 5mg/kg、5mg/kg。
[0032]4、在鎘污染的土壤上鋪設(shè)20厘米厚的蚯蚓培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方為:鮮牛糞80%、農(nóng)作物秸桿粉20%、有益生物活性菌液EM菌液(按重量比例為1: 200)，經(jīng)厭氧發(fā)酵15天后而成；將培養(yǎng)基與重金屬?gòu)?fù)合污染的表層25厘米的土壤翻耕混勻，形成45厘米厚的蚯蚓生活層，每平方米放置蚯蚓為2萬(wàn)條，蚯蚓的體重為350毫克，為有生殖環(huán)帶的健康蚯蚓。
[0033]5、保持蚯蚓的培養(yǎng)溫度23 °C，蚯蚓生活層中水分含量占70% (重量)，ρΗ7.1，鹽度小于0.02% (體積)，氨氣小于25% (體積)，硫化毒氣小于15% (體積)。大棚內(nèi)使用紅色光源照明。
[0034]6、修復(fù)3個(gè)月后，在表層再鋪設(shè)20厘米厚的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方如前，在前述養(yǎng)殖條件下繼續(xù)修復(fù)3個(gè)月。
[0035]7、使用光源驅(qū)趕逐漸由表層剝離到蚯蚓的生活層，使富集了重金屬鎘的蚯蚓與修復(fù)后的土壤分離；
[0036]二、試驗(yàn)結(jié)果:
[0037]修復(fù)6個(gè)月后，檢測(cè)土壤中鎘的濃度，土壤中鎘的濃度分別為113.37mg/kg、13.17mg/kg、0.26mg/kg。
[0038]實(shí)施例2蚯蚓修復(fù)汞污染土壤的方法
[0039]一、試驗(yàn)步驟:
[0040]1、以一種姬蝴即赤子愛(ài)勝蝴(Eisenia foetida)作為富集試驗(yàn)的生物；對(duì)萊污染土壤進(jìn)行重金屬的富集試驗(yàn)；
[0041]2、把需要修復(fù)的土壤用簡(jiǎn)易型單棟單層膜溫室覆蓋，溫室大小:30米X6米X3米，國(guó)產(chǎn)0.10毫米厚塑料薄膜，在兩側(cè)設(shè)置手動(dòng)卷膜、通風(fēng)設(shè)備，頂部覆蓋黑色外遮陽(yáng)布，方便夏季降溫。
[0042]3、在30米X6米X3米的溫室內(nèi)選取5米X2米的地塊3塊，設(shè)定污染土壤中汞的濃度分別為 12 5mg/kg、2 5mg/kg、5mg/kg。
[0043]4、在汞污染的土壤上鋪設(shè)20厘米厚的蚯蚓培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方為:鮮牛糞80%、農(nóng)作物秸桿粉20%、有益生物活性菌液EM菌液(按重量比例為1: 200)，經(jīng)厭氧發(fā)酵15天后而成；將培養(yǎng)基與重金屬?gòu)?fù)合污染的表層25厘米的土壤翻耕混勻，形成45厘米厚的蚯蚓生活層，每平方米放置蚯蚓為2萬(wàn)條，蚯蚓的體重為350毫克，為有生殖環(huán)帶的健康蚯蚓。
[0044]5、保持蚯蚓的培養(yǎng)溫度23°C，蚯蚓生活層中水分含量占70% (重量)，ΡΗ7.1，鹽度小于0.02% (體積)，氨氣小于25% (體積)，硫化毒氣小于15% (體積)。大棚內(nèi)使用紅色光源照明。
[0045]6、修復(fù)3個(gè)月后，在表層再鋪設(shè)20厘米厚的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方如前，在前述養(yǎng)殖條件下繼續(xù)修復(fù)3個(gè)月。
[0046]7、使用光源驅(qū)趕逐漸由表層剝離到蚯蚓的生活層，使富集了重金屬汞的蚯蚓與修復(fù)后的土壤分離；
[0047]二、試驗(yàn)結(jié)果:
[0048]修復(fù)6個(gè)月后，檢測(cè)土壤中汞的濃度，土壤中汞的濃度分別為123.45mg/kg、
13.27mg/kg、0.94mg/kg。
[0049]實(shí)施例3蚯蚓修復(fù)砷污染土壤的方法
[0050]一、試驗(yàn)步驟:
[0051]1、以一種姬蝴即赤子愛(ài)勝蝴(Eisenia foetida)作為富集試驗(yàn)的生物；對(duì)砷污染土壤進(jìn)行重金屬的富集試驗(yàn)；
[0052]2、把需要修復(fù)的土壤用簡(jiǎn)易型單棟單層膜溫室覆蓋，溫室大小:30米X6米X3米，國(guó)產(chǎn)0.10毫米厚塑料薄膜，在兩側(cè)設(shè)置手動(dòng)卷膜、通風(fēng)設(shè)備，頂部覆蓋黑色外遮陽(yáng)布，方便夏季降溫。
[0053]3、在30米X6米X3米的溫室內(nèi)選取5米X2米的地塊3塊，設(shè)定污染土壤中砷的濃度分別為 12 5mg/kg、2 5mg/kg、5mg/kg。
[0054]4、在砷污染的土壤上鋪設(shè)20厘米厚的蚯蚓培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方為:鮮牛糞80%、農(nóng)作物秸桿粉20%、有益生物活性菌液EM菌液(按重量比例為1: 200)，經(jīng)厭氧發(fā)酵15天后而成；將培養(yǎng)基與重金屬?gòu)?fù)合污染的表層25厘米的土壤翻耕混勻，形成45厘米厚的蚯蚓生活層，每平方米放置蚯蚓為2萬(wàn)條，蚯蚓的體重為350毫克，為有生殖環(huán)帶的健康蚯蚓。
[0055]5、保持蚯蚓的培養(yǎng)溫度23 °C，蚯蚓生活層中水分含量占70% (重量)，ρΗ7.1，鹽度小于0.02% (體積)，氨氣小于25% (體積)，硫化毒氣小于15% (體積)。大棚內(nèi)使用紅色光源照明。
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