[發(fā)明專利]一種礦區(qū)重金屬污染土壤的生物修復(fù)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210273571.3
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102764757A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜健;楊寶靈;范方;王冰;溫小紅;劉淼
• 申請（專利權(quán)）人: 大連民族學(xué)院
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 畢進(jìn);李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域，具體是一種重金屬礦區(qū)污染土壤的生物修復(fù)方法。

背景技術(shù)

最近幾十年來，由于全球工業(yè)化，致使大量具有潛在毒性的物質(zhì)排放到生物圈，其中就包括重金屬，這些重金屬可以通過各種途徑進(jìn)入土壤、河流、地下水中。重金屬是很難控制的污染物，其潛伏期長、危害呈慢性積累、不易被人們察覺、而且具有不可降解性，一旦進(jìn)入環(huán)境中將產(chǎn)生持久的、一系列的污染，不易被除去。金屬礦山中的尾礦庫是環(huán)境體系中重金屬污染的重要來源，尾礦是礦山開采過程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物，這些廢棄物中含有濃度較高的有毒重金屬，當(dāng)把它們從地下搬運至地表后，由于物理、化學(xué)條件的改變，尾礦中重金屬元素的釋放、遷移會對附近土壤等地表生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的重金屬污染。此外，礦山開發(fā)過程中的尾礦、廢石等需要大面積的堆置場地，從而導(dǎo)致對土地的大量占用和對堆置場地原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞，引起生態(tài)環(huán)境惡化。礦區(qū)土壤中重金屬元素種類繁多，例如Cd、Pb、Zn、Cu、As、Bi、Sn、Mo、Se、Te、Ti、Be等，這些元素如果在土壤中沉淀與固定或隨其它相界面在自然界中循環(huán)都會對生態(tài)環(huán)境造成很大的危害，并通過接觸、食物鏈等途徑直接或間接地危害人類健康。輕微的重金屬中毒會出現(xiàn)頭暈、惡心、咳嗽、胸悶、食欲不振、皮膚過敏、智力下降等癥狀，嚴(yán)重的重金屬中毒會危害人們的生命。

國內(nèi)外已經(jīng)對重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了一系列的研究，相對于客土、翻土、土壤淋洗等傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)，生物修復(fù)尤其是植物修復(fù)因其效果好、投資省、費用低、易于管理和操作、不產(chǎn)生二次污染等，被公認(rèn)為是生態(tài)友好型原位綠色修復(fù)技術(shù)。

植物修復(fù)是利用根系的吸收作用和體內(nèi)發(fā)達(dá)的酶系統(tǒng)對污染進(jìn)行治理的一種修復(fù)方式。植物以太陽能作為驅(qū)動力，在修復(fù)土壤的同時還能凈化空氣和水體、美化環(huán)境、防止水土流失，無二次污染，特別適用于大面積污染區(qū)域的治理。由于植物新陳代謝的差異，所以植物修復(fù)的作用機(jī)理也不盡相同，但總體上可分為5種：(1)植物揮發(fā)：利用植物將一些揮發(fā)性污染物吸收到植物體內(nèi)，然后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中；(2)植物提取：植物直接吸收一種或幾種污染物并在植物體內(nèi)蓄積，之后將植物收獲進(jìn)行處理；(3)植物降解：植物利用本身產(chǎn)生的各種酶的作用，將吸收到植物體內(nèi)的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和降解的一種方式；(4)植物根際作用：利用植物根際微生物及根釋放的各種酶的降解作用來轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物；(5)植物穩(wěn)定：又稱植物鈍化，通過植物與土壤的共同作用,將污染物吸附于根系及土壤表面，從而降低污染物的有效形態(tài)。

紫花苜蓿(Medicago?sativa?L.)為豆科蝶形花亞科苜蓿屬植物，因其產(chǎn)草量高、富含蛋白質(zhì)、適口性好、適應(yīng)性強(qiáng)等特點而被稱為“牧草之王”。紫花苜蓿是多年生植物，一般生長年限可達(dá)到10年左右，根系發(fā)達(dá)，莖葉繁茂。夏季它的茂密枝葉可以阻擋雨水對土壤的物理沖刷和地面徑流，秋冬季地表覆蓋度高，不會使表土受到大風(fēng)的侵蝕，減少空氣中風(fēng)沙含量。在水土流失嚴(yán)重的黃土高原區(qū)被譽(yù)為“水保先鋒”。紫花苜蓿根系發(fā)達(dá)入土深，一般可達(dá)到3-5米，最長可以達(dá)到10米以上，因此能吸收土壤深層的水分，抗旱能力自然就很高，而且龐大的根系上著生的大量根瘤，會進(jìn)行生物固氮，每畝約固氮32.9公斤，相當(dāng)于2460kg的硫酸銨，這樣大大提高了土壤肥力，這一特性對草田輪作非常有利，可顯著提高后茬作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，并減少了肥料的投入，降低了因大量的肥料投入而引起的環(huán)境污染。羊草(Aneurolepidium?chinensis)是一種多年生根莖型禾本科牧草，具有優(yōu)良的耐寒、耐旱、耐濕、耐土壤瘠薄和一定的耐鹽堿能力，適口性良好，耐踐踏，枯草期遲，是我國東部和黑龍江省、吉林省作為人工草地栽培的品種。

然而，目前國內(nèi)外對礦區(qū)重金屬污染土壤實施生物修復(fù)的有效案例還很少，尤其在土壤處理、植物種類選擇及植物修復(fù)機(jī)制研究上還缺乏深入系統(tǒng)的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種修復(fù)礦區(qū)重金屬污染土壤的有效方法。

具體而言，本發(fā)明的方法是一種利用土壤處理—紫花苜蓿/羊草聯(lián)合修復(fù)礦區(qū)重金屬污染土壤的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）在礦區(qū)重金屬污染土壤表面撒施充分腐熟的農(nóng)家肥和過磷酸鈣，并噴灑質(zhì)量濃度為1.5%的生物表面活性劑鼠李糖脂；

（2）對礦區(qū)重金屬污染土壤進(jìn)行耕翻、平整和灌水；

（3）在紫花苜蓿種子上包覆含有苜蓿根瘤菌的菌劑；

（4）對包覆有菌劑的紫花苜蓿種子進(jìn)行包衣；

（5）對羊草種子進(jìn)行低溫處理；