[發明專利]垃圾堆肥重金屬淋洗修復中調節溫度的方法

無效

• 申請號: 201210134814.5
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102630394A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 趙樹蘭;多立安;尚小娟
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: A01B77/00
• 分類號: A01B77/00;A01G1/00
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明屬于生活垃圾堆肥在城市草坪建植技術領域中的應用，涉及采用淋洗法研究溫度對生活垃圾堆肥重金屬在土壤中遷移行為的作用，更具體地說是垃圾堆肥重金屬淋洗修復中調節溫度的方法。

背景技術

垃圾堆肥中含有豐富的N、P等有機養分，是發展農業、蔬菜、林木生產等方面的有效資源，垃圾堆肥具有良好的理化性質、豐富的養分，是替代土壤作為草坪基質的較理想材料。所以將生活垃圾堆肥用作草坪基質，不但可以避開食物鏈，同時又解決了垃圾的出路問題。在我國人口眾多，土地資源相對貧乏，以垃圾堆肥用作草坪基質更具有現實意義。施用垃圾堆肥雖然可以改善土壤的理化性質，提高農林產品的產量和品質，但是如果施用不當也能對環境造成不良影響。特別是重金屬問題是垃圾堆肥最主要的負效應，重金屬含量超標在很大程度上限制了其應用，如何降低重金屬污染的毒害效應，完善和提高堆肥技術和堆肥質量已成為垃圾堆肥的研究熱點。

為了更為合理利用垃圾堆肥，減少對城市土壤和地下水的污染，首先要研究垃圾堆肥施入土壤后重金屬的遷移行為。溫度是影響重金屬淋洗的重要因素之一，近些年全球溫室效應日益嚴重，導致地球溫度升高，尤其是夏天，城市人口密集，能源消耗量大所導致的熱島效應使城市溫度比周邊郊區和農村的更高，此外，我國地域遼闊，各個地區氣候溫度差異很大，研究溫度對重金屬遷移行為的影響可有助于了解生活垃圾堆肥使用的地區適宜性問題。

因此，本實驗采用淋洗法研究溫度對生活垃圾堆肥重金屬在土壤中遷移行為的作用，以探討重金屬淋洗過程中的遷移行為，以及生活垃圾堆肥使用的地區適宜性問題，旨在為垃圾堆肥在農業中的安全利用提供參考依據。

發明內容

本發明公開了一種生活垃圾堆肥重金屬淋洗修復中調節溫度的方法，其特征在于按如下的步驟進行：

（1）材料準備

1）堆肥和細沙：篩選出粒徑60-?20目土壤和沙子；土壤去掉雜質和大塊，篩選出均勻細土，沙子用自來水洗凈后再用蒸餾水清洗兩遍，最后用（w/w）1%的HNO₃溶液浸泡24小時，然后將堆肥和細沙放入烘箱60℃條件下烘干；淋洗柱選用內徑為3.5cm、長度為25?cm的PVC管；紗布清洗晾干后用剪刀剪成大小合適的圓形綁在淋洗柱的一端；

2）稱取20?g細沙裝入淋洗柱底部，在所有PVC管的底部都固定0.2?mm尼龍網以支撐管內的土壤和堆肥，再稱取100?g土壤均勻裝入淋洗柱中，最后稱取20?g堆肥均勻撒在土壤上；用同樣方法裝好12個淋洗柱；

（2）?淋洗實驗

1）將12個淋洗柱分別放入4個培養箱中，每個培養箱各有3個，用蒸餾水滴至飽和，并在每個培養箱中放置1個裝蒸餾水的試劑瓶，以保證淋洗液與淋洗柱溫度一致，4個培養箱的溫度分別設為10℃、20℃、30℃、40℃；

2）平衡48小時后，分別按原先順序用50?mL蒸餾水淋洗，收集淋洗液，采用TAS-990原子吸收分光光度計測定重金屬含量。其中所述的淋洗指的是，用滴管滴加的方式進行淋洗，滴完1?mL后滴加下一個淋洗柱，依次滴加淋洗，平均淋洗速率為8-10?mL/h，每隔48小時淋洗1次，每次50?mL，最后收集3次淋洗液。重金屬指的是Cd、Cr、Cu、Ni和Pb含量的變化。

實驗結果表明，在溫度較高時，所有重金屬都比較容易淋洗出，其中Ni的遷移率最大，?Cr次之，但是除了Ni和Cr之外，其他Cd，Cu和Pb的遷移率都較低，這可能由于垃圾堆肥中有機質含量很高，堆肥中的重金屬與有機質以比較穩定的形式結合在一起，使得重金屬不容易被遷移出來。本發明的實驗結果不僅能讓人們對用于土壤的生活垃圾堆肥中重金屬遷移行為有一定的認識，更重要的是能為垃圾堆肥在農業中的合理利用提供依據。

本發明更加詳細的制備方法如下：

1?材料與方法

1.1?材料

生活垃圾堆肥取自天津小淀垃圾堆肥處理廠，供試土壤采自天津師范大學主校區小樹林邊0-20?cm的表層土壤。實驗過程中所用的沙子取自天津師范大學建筑工地。淋洗柱選用內徑為3.5?cm、長度為25?cm的PVC管。土壤和堆肥基本理化性質見表1

表1?垃圾堆肥基質與土壤基質的背景（ug/g）

1.2?材料準備