本發(fā)明屬于土壤污染修復(fù)領(lǐng)域，具體的涉及一種通過(guò)栽培黑麥草修復(fù)鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的方法。
背景技術(shù)：
土壤污染修復(fù)是指通過(guò)物理的、化學(xué)的和生物的方法，吸收、降解、轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，使污染物濃度降低到可以接受的水平，或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的過(guò)程。包括污染土壤的物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)以及生物修復(fù)技術(shù)3種方式。在污染土壤修復(fù)技術(shù)中，生物修復(fù)技術(shù)因其安全、無(wú)二次污染及修復(fù)成本低等優(yōu)點(diǎn)而受到越來(lái)越多的關(guān)注。
鉛(pb)是土壤污染中主要的重金屬元素之一，我國(guó)pb和精煉pb的產(chǎn)量居世界第三位，空氣中鉛塵和鉛煙超標(biāo)13～14.7倍，正在成為日益廣泛的污染源，在自然環(huán)境中很難降解，因此很容易在土壤等環(huán)境中積累，造成土壤污染。多環(huán)芳烴(pahs)是環(huán)境中普遍存在的一類有機(jī)污染物。pahs之所以受到人們的關(guān)注，首先是因?yàn)橛行﹑ahs的致癌、致畸和致突變，其次是由于pahs穩(wěn)定、難于降解，在環(huán)境中呈不斷增加的趨勢(shì)。工業(yè)生產(chǎn)及其他人類活動(dòng)成為土壤中pahs的主要來(lái)源。
環(huán)境中的污染物正趨于多元化和復(fù)雜化，而且主要是以有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物的復(fù)合或混合形式存在，進(jìn)而對(duì)環(huán)境和人類健康形成威脅。所以復(fù)合污染更接近環(huán)境污染的現(xiàn)狀，重金屬和多環(huán)芳烴(pahs)是環(huán)境中典型的兩類污染物，隨著礦產(chǎn)開采、污水灌溉、長(zhǎng)期使用化肥、農(nóng)藥以及工業(yè)廢氣沉降，導(dǎo)致我國(guó)土壤存在嚴(yán)重的重金屬和pahs污染問(wèn)題。重金屬和pahs各自對(duì)環(huán)境有著嚴(yán)重的污染，而且經(jīng)常在環(huán)境中會(huì)發(fā)生各種聯(lián)合作用。
鉛-多環(huán)芳烴污染土壤，因其較高的鉛-多環(huán)芳烴含量而被認(rèn)為對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重的影響。在中國(guó)有大量的金屬礦進(jìn)行開采，產(chǎn)生大量廢棄物，這些廢棄物包括鉛-多環(huán)芳烴，導(dǎo)致了中國(guó)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。
植物修復(fù)被認(rèn)為是減少鉛-多環(huán)芳烴環(huán)境危害的最有前途的方法。然而，鉛-多環(huán)芳烴對(duì)植物的毒害，使得植物修復(fù)較難在鉛-多環(huán)芳烴污染地區(qū)實(shí)踐。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法。用本發(fā)明技術(shù)在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤栽培黑麥草，可以改善產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量，而且還能美化污染地的景觀生態(tài)，鉛-多環(huán)芳烴去除率可達(dá)到65％以上，且具有工序簡(jiǎn)單、安全、化學(xué)原料種類及用量少、處理時(shí)間短、無(wú)二次污染及修復(fù)成本低的特點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法，包括如下步驟：
1)采用菜籽餅和豬糞配制土壤改良劑a；
2)采用腐殖酸、尿素、磷酸二氫鉀、棕櫚酸鉀、草木灰和硅酸鈣配制土壤改良劑b；
3)以蘇金云桿菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌配制菌種液；
4)平整鉛-多環(huán)芳烴污染土壤，打造種植坑；
5)每個(gè)種植坑中放入5.0-6.0kg土壤改良劑a，0.3-0.5kg土壤改良劑b，并混合均勻；然后以55-100kg/m2的量噴灑菌種液，并覆蓋一層透氣保護(hù)膜，并在20-40℃下保持15-30天，制得混合肥料；
6)種植黑麥草：在每個(gè)種植坑中播30-50顆黑麥草種子，種子播在混勻的混合肥料上面，覆蓋土2.0-3.5cm，種好后澆水。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法，所述的土壤改良劑a包括15-20份菜籽餅和15-25份豬糞。更優(yōu)選的，所述的土壤改良劑a還包括55-70份森林表層土壤。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法，所述的土壤改良劑b由5-10份腐殖酸、5-10份尿素、10-15份磷酸二氫鉀、15-20份棕櫚酸鉀、15-20份草木灰和35-40份硅酸鈣配制而成。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法，所述的菌種液由2-6份蘇金云桿菌、0.5-2份側(cè)孢短芽孢桿菌、1-3份蠟樣芽孢桿菌、1-3份圓褐固氮菌、1-3份巨大芽孢桿菌、1-3份膠質(zhì)芽孢桿菌混合后，覆蓋一層透氣保護(hù)膜，并在20-40℃下保持15-30天制得。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法，所述的種植坑為：長(zhǎng)30-50cm、寬30-40cm、深10-l5cm。
本發(fā)明，黑麥草(loliumperennel.)是一種多年生的、可以多次收割的草本植物，其生長(zhǎng)迅速，生物量大，再生能力強(qiáng)，易于種植。當(dāng)黑麥草植物凋落后，讓這些植物凋落物自然腐爛或者收集這些植物材料的地上部分并覆蓋在植物的基部，可以保持栽培地更多的水分和有機(jī)質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明，處理鉛-多環(huán)芳烴污染土壤使用的材料簡(jiǎn)單。
2.本發(fā)明，修復(fù)調(diào)理效率高，栽培黑麥草后，鉛-多環(huán)芳烴去除率可以達(dá)到65％以上。
3.本發(fā)明，成本低，整個(gè)處理工藝只需要幾種常見的化學(xué)藥品(僅需傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)1/3-1/10的成本)。
4.本發(fā)明，工藝簡(jiǎn)單、便于掌握。
5.本發(fā)明，便于批量化生產(chǎn)：由于成本低、工藝簡(jiǎn)單，便于批量化生產(chǎn)。
6.本發(fā)明，對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)少，美化環(huán)境。
7.本發(fā)明，為鉛-多環(huán)芳烴污染土壤栽培黑麥草提供先進(jìn)的技術(shù)支撐。
8.本發(fā)明，特別是土壤改良劑a、土壤改良劑b和特制菌液的配制，可以提高黑麥草對(duì)鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)效率，鉛-多環(huán)芳烴去除率可達(dá)到65％以上，較好地解決了我國(guó)鉛-多環(huán)芳烴污染土壤對(duì)環(huán)境和健康造成的危害，極大節(jié)省了勞動(dòng)力，降低了植物修復(fù)成本，提高了黑麥草對(duì)鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的去除率，增強(qiáng)了種植黑麥草的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，具有較大的推廣價(jià)值。
9.利用本發(fā)明，可在較短時(shí)間內(nèi)使植物在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培，并形成較密的植被，顯著降低鉛-多環(huán)芳烴污染土壤ph值并增加其有機(jī)質(zhì)和氮的含量。具有操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、阻控鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的鉛-多環(huán)芳烴和其他有害金屬-有機(jī)污染移遷擴(kuò)散效率好并能美化環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明可用于礦山退化生態(tài)系統(tǒng)植被重建和工業(yè)污水污染地區(qū)綠化等方面
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法
(一)步驟如下：
1.配制土壤改良劑a：取菜籽餅18份、豬糞20份和森林表層土壤(5-10cm)65份，混合均勻，配制而成。
2.配制土壤改良劑b：取腐殖酸8份、尿素8份、磷酸二氫鉀12份、棕櫚酸鉀18份、草木灰18份和硅酸鈣37份，混合均勻，配制而成。
3.配制菌種液：取蘇金云桿菌4份、側(cè)孢短芽孢桿菌1.5份、蠟樣芽孢桿菌2份、圓褐固氮菌2份、巨大芽孢桿菌2份、膠質(zhì)芽孢桿菌2份，混合均勻后，覆蓋一層透氣保護(hù)膜，并在20-40℃下保持15-30天制成。
4.將鉛-多環(huán)芳烴污染土壤，平整樣地，打造種植坑。種植坑：長(zhǎng)30-50cm、寬30-40cm、深10-l5cm。
5.每個(gè)種植坑中，放入5.5kg土壤改良劑a，0.4kg土壤改良劑b，并混合均勻；然后按80kg/m2的量噴灑菌種液后，覆蓋一層透氣保護(hù)膜，并在20-40℃下保持15-30天，制得混合肥料。
6.在種植坑中，栽培黑麥草(loliumperennel.)：種植黑麥草時(shí)，在每個(gè)種植坑中播30顆黑麥草種子，種子播在混勻的混合肥料上面，覆蓋土2.0-3.5cm，種好后澆水。
7.黑麥草植物凋落后，讓這些植物凋落物自然腐爛或者收集這些植物材料的地上部分并覆蓋在植物的基部，以保持栽培地更多的水分和有機(jī)質(zhì)。
(二)應(yīng)用試驗(yàn)
1、材料選用：
在溫室進(jìn)行盆栽模擬試驗(yàn)，每處理每盆分別均勻播撒30粒黑麥草種子，其他管理?xiàng)l件一致，溫室的溫度均控制在38℃±3℃、濕度為45％±3％，生長(zhǎng)到40d后結(jié)束試驗(yàn)。隨機(jī)分成四組。
組1：采用上述本發(fā)明的方法。
組2：與上述方法相同，不同點(diǎn)在于：在第5)步驟中，不噴灑本發(fā)明的特制菌種液，而只采用本發(fā)明的土壤改良劑a和b，然后在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽種黑麥草。
組3：與上述方法相同，不同點(diǎn)在于：在第5)步驟中，不采用本發(fā)明的土壤改良劑a和b，只用特制菌種液處理后，在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽種黑麥草。
組4：與上述方法相同，不同點(diǎn)在于：在第5)步驟中，不采用本發(fā)明的土壤改良劑a和b及特制菌種液，直接在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽種黑麥草。
2、結(jié)果
結(jié)果如表1。
表1
由表1可見，采用本發(fā)明方法，特別是土壤改良劑a、b制備、配制特制菌種液等方法，可以提高黑麥草對(duì)鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)效率，鉛-多環(huán)芳烴去除率可達(dá)到65％以上，黑麥草對(duì)鉛-多環(huán)芳烴平均吸收量較高，較好地解決了我國(guó)鉛-多環(huán)芳烴污染土壤對(duì)環(huán)境和健康造成的危害，極大節(jié)省了勞動(dòng)力，降低了植物修復(fù)成本，提高了黑麥草對(duì)鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的去除率，增強(qiáng)了種植黑麥草的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，具有較大的推廣價(jià)值。