一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法，在治理目標區(qū)附近挖建邊長為5-10米、深度為0.5-0.7米的協同修復床，剝離污染的土壤充填到協同修復床上，把協同修復床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域放養(yǎng)不同種類的蚯蚓，30-45天后實驗分析不同種類蚯蚓體內的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的蚯蚓品種；在協同修復床不同區(qū)域種植不同種類的植物，在收獲期收割，實驗分析植物的莖、葉部位中鎘、鉛的含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物物種；對協同修復床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖，通過動植物的收獲和收割，實現對重金屬鎘、鉛污染土壤的修復、治理。
【專利說明】一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及重金屬污染土壤的治理【技術領域】，尤其是一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業(yè)化和城市化發(fā)展及《斯德哥爾摩國際公約》的履約進程，我國出現了大批搬遷或即將退役的化工企業(yè)，這些化工企業(yè)由于產品的生產和處理、廢物的傾倒和排放、化學物質的泄露等因素造成了相當嚴重的場地污染，部分場地搬遷時并未進行任何風險評估與環(huán)境治理，而原址土地將被逐步調整為居住用地、公共設施建設用地和綠化用地等，這些污染場地用地功能的轉換和二次開發(fā)的同時，鎘、鉛污染土壤成為了 “化學定時炸彈”，嚴重威脅著人體健康和生態(tài)安全。
[0003]目前，國內外治理重金屬鎘、鉛污染場地有多種方法，常見的主要有物理修復法、化學修復法、生態(tài)修復法。單一修復技術的缺陷比較明顯，如化學修復雖速度快、應用面積廣，但耗資大，在實際應用中難以調控；微生物修復相對比較經濟且不會使土壤產生二次污染，但容易對土壤結構產生不良影響，導致土壤機體的損傷。聯合修復能夠汲取單一修復的長處，把多種生物修復技術進行參數優(yōu)化、優(yōu)勢互補和技術綜合，以便更高效率地修復污染土壤。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種操作簡單、投資少的動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法，篩選對土壤中的鎘、鉛超量積累的動植物品種，通過動植物的收獲和收割，實現對重金屬鎘、鉛污染土壤的修復、治理。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是按如下步驟實施的:
[0006](I)協同修復床的建造；
[0007](2)協同修復床中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲；
[0008](3)在協同修復床上篩選、種植與收割對鎘、鉛超量吸收的植物。
[0009]進一步地，所述步驟(I)中協同修復床的建造過程為:
[0010]①調查、實驗、分析，確定污染土壤的范圍、面積和深度；
[0011]②根據調查結果，規(guī)劃、確定污染土壤治理的位置、面積；
[0012]③在治理目標區(qū)附近挖建邊長為5-10米、深度為0.5-0.7米的協同修復床；
[0013]④協同修復床的底部進行防滲處理，采用鋪設防滲薄膜，防滲薄膜可采用1.5-2毫米厚的塑料膜，搭接處要處理好，以提高防滲效果；進一步地，為防止防滲薄膜被破壞，需在防滲薄膜下部土層和防滲薄膜上表面鋪設細砂，或以土工布加細砂作為保護層；
[0014]⑤剝離污染的土壤，充填到防滲薄膜的保護層上，剝離深度為0.5-0.7米，如果土壤污染的深度較大，需要對污染場地進行多次剝離，每次剝離的深度為0.5-0.7米；修復完成后的土壤可先堆積存放，待最下層土壤剝離后再充填回原位。[0015]進一步地，所述步驟(2)中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲過程為:
[0016]①把協同修復床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域放養(yǎng)不同種類的蚯蚓；
[0017]②30-45天后實驗分析不同種類蚯蚓體內的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的蚯蚓品種；
[0018]③在協同修復床的不同區(qū)域重新放養(yǎng)篩選出的蚯蚓品種，實驗分析不同時期蚯蚓體內的鎘、鉛含量，確定協同修復床的最佳蚯蚓放養(yǎng)時間。
[0019]進一步地，所述步驟(3)中篩選、種植與收割鎘、鉛超量吸收的植物的過程為:
[0020]①把協同修復床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域種植不同種類的植物，在收獲期收害!]，實驗分析植物的莖、葉部位中鎘、鉛的含量，計算每種植物鎘、鉛的平均含量，按照鎘、鉛的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘或鉛超量吸收和積累最大的植物物種；
[0021]②再在協同修復床上重新種植篩選出的對鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物物種；
[0022]③對協同修復床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟(3)中篩選植物品種時，可分開單獨實驗分析植物的莖葉部位中鎘(鉛)的含量，計算每種植物鎘(鉛)的平均含量，按照鎘(鉛)的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘(鉛)超量吸收和積累最大的植物品種；或者實驗分析植物的莖葉部位中鎘與鉛的含量之和，計算每種植物鎘與鉛含量之和的平均值，按照鎘與鉛含量之和的平均值從大到小的順序排列，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物品種。
[0024]優(yōu)選地，所述步驟(3)中種植的植物品種盡量選擇鄉(xiāng)土物種，這樣成本低、效率聞。
[0025]進一步地，收獲的蚯蚓和收割的植物送垃圾焚燒廠焚燒處理。
[0026]優(yōu)選地，經過一到兩個收割季節(jié)，協同修復床上的土壤達到國家相關標準后，把床上的土壤清除堆放，進行下一輪的修復。
[0027]本發(fā)明的有益效果是，通過篩選獲得了對鎘、鉛超量吸收、積累最佳的蚯蚓和植物物種，修復了污染的工業(yè)場地，修復后的工業(yè)場地可用于建設用地、綠化和部分非食用農田，該發(fā)明操作方便、投資少、成本低，針對性強、安全可靠。
【具體實施方式】
[0028]為了進一步揭示本發(fā)明，下面結合具體實施例對本發(fā)明作詳細的說明。
[0029]實施例
[0030]實驗是在常州大學實驗場地進行，實驗的污染土壤取自常州市中吳大道旁的一個化工污染場地，協同修復床的大小為2米Xl米X0.6米，協同修復床的底部防滲處理，采用鋪設防滲薄膜，防滲薄膜采用1.5毫米厚的塑料膜，進一步地，為防止防滲薄膜被破壞，在防滲薄膜下部土層和防滲薄膜上表面鋪設細砂作為保護層。
[0031]把協同修復床用玻璃分割成四個不同區(qū)域，在兩個區(qū)域放養(yǎng)赤子愛勝蚓，另外兩個區(qū)域放養(yǎng)杜拉蚓，30天后實驗分析兩種蚯蚓體內的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的赤子愛勝蚓 ；對另外兩個放養(yǎng)杜拉蚓的區(qū)域的土壤進行破碎、過篩，去除杜拉蚓，重新放養(yǎng)篩選出的赤子愛勝蚓，每天實驗比較分析20-45天蚯蚓體內的鎘、鉛含量，確定協同修復床的最佳Φ丘蝴放養(yǎng)時間為35天。[0032]進一步地，在放養(yǎng)蚯蚓的同時在協同修復床的四個不同區(qū)域種植收集到的蘇南地區(qū)四種不同種類的莧菜，在采收期收割莧菜，實驗分析莧菜的莖、葉部位中鎘與鉛的含量之和，計算每種莧菜鎘與鉛的含量之和的平均值，按照平均值從大到小的順序排列，篩選出超量吸收和積累最大的莧菜品種，再在污染土壤中重新種植篩選出的對鎘和鉛超量吸收和積累最大的莧菜品種，當超量吸收和積累最大的莧菜生長至0.2米時收割莧菜下部成熟的葉子，維持莧菜其它部位的正常生長，通過不斷地成長、收割，使莧菜在一個生長季節(jié)獲得盡量多的收割量。
[0033]對協同修復床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖。
[0034]進一步地，收獲的蚯蚓和收割的莧菜送垃圾焚燒廠焚燒處理。
[0035]以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法，其特征在于，它按照如下步驟實施: (1)協同修復床的建造； (2)協同修復床中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲； (3)在協同修復床上篩選、種植與收割對鎘、鉛超量吸收的植物。 進一步地，所述步驟(I)中協同修復床的建造過程為: ①調查、實驗、分析，確定污染土壤的范圍、面積和深度； ②根據調查結果，規(guī)劃、確定污染土壤治理的位置、面積； ③在治理目標區(qū)附近挖建邊長為5-10米、深度為0.5-0.7米的協同修復床； ④協同修復床的底部防滲處理，采用鋪設防滲薄膜，防滲薄膜可采用1.5-2毫米厚的塑料膜，搭接處要處理好，以提高防滲效果；進一步地，為防止防滲薄膜被破壞，需在防滲薄膜下部土層和防滲薄膜上表面鋪設細砂，或以土工布加細砂作為保護層； ⑤剝離污染的土壤，充填到防滲薄膜的保護層上，剝離深度為0.5-0.7米，如果土壤污染的深度較大，需要對污染場地進行多次剝離，每次剝離的深度為0.5-0.7米；修復完成后的土壤可先堆積存放，待最下層土壤剝離后再充填回原位。 進一步地，所述步驟(2)中蚯蚓的優(yōu)選、放養(yǎng)和收獲過程為: ①把協同修復床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域放養(yǎng)不同種類的蚯蚓； ②30-45天后實驗分析不同種類蚯蚓體內的鎘、鉛含量，篩選出鎘、鉛超量吸收和積累最大的蚯蚓品種； ③在協同修復床的不同區(qū)域重新放養(yǎng)篩選出的蚯蚓品種，實驗分析不同時期蚯蚓體內的鎘、鉛含量，確定協同修復床的最佳蚯蚓放養(yǎng)時間。 進一步地，所述步驟(3)中篩選、種植與收割鎘、鉛超量吸收植物的過程為: ①把協同修復床分割成不同區(qū)域，在每個區(qū)域種植不同種類的植物，在收獲期收割，實驗分析植物的莖、葉部位中鎘、鉛的含量，計算每種植物鎘、鉛的平均含量，按照鎘、鉛的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘或鉛超量吸收和積累最大的植物物種； ②再在協同修復床上重新種植篩選出的對鎘、鉛超量吸收和積累最大的植物物種； ③對協同修復床定期澆灌，維持床上動植物的正常生長和繁殖。
2.如權利要求1所述的一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法，其特征在于:篩選植物品種時，可分開單獨實驗分析植物的莖葉部位中鎘(鉛)的含量，計算每種植物鎘(鉛)的平均含量，按照鎘(鉛)的平均含量從大到小的順序排列，篩選出鎘(鉛)超量吸收和積累最大的植物品種；或者實驗分析植物的莖葉部位中鎘與鉛的含量之和，計算每種植物鎘與鉛含量之和的平均值，按照鎘與鉛含量之和的平均值從大到小的順序排列，篩選出鋪、鉛超量吸收和積累最大的植物品種。
3.如權利要求1所述的一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法，其特征在于:種植的植物品種盡量選擇鄉(xiāng)土物種,這樣成本低、效率高。
4.如權利要求1所述的一種動植物協同修復鎘、鉛污染土壤的技術方法，其特征在于:收獲的蚯蚓和收割的植物送垃圾焚燒廠焚燒處理。
【文檔編號】B09C1/10GK103962368SQ201410168329
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權日:2014年4月24日
【發(fā)明者】萬玉山, 黃利, 陳艷秋, 王曉敏, 李定龍, 楊彥 申請人:常州大學