[發(fā)明專利]一種利用零價納米鐵強化植物修復(fù)PCBs-Pb復(fù)合污染土壤的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310233632.8
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103272837A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高園園;周啟星
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污染土壤環(huán)境的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，具體地說是一種利用零價納米鐵強化植物修復(fù)持久性有機污染物多氯聯(lián)苯(PCBs)和重金屬鉛(Pb)復(fù)合污染土壤的方法。?

技術(shù)背景

隨著技術(shù)的革新，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，形成了越來越多的廢舊電子產(chǎn)品，包括電視機、電腦、手機、洗衣機、打印機等，被統(tǒng)稱為電子垃圾。在利益的驅(qū)使下，回收其中的重金屬和有用的耗材，發(fā)達國家的電子垃圾被非法的輸入到發(fā)展中國家，大部分是亞洲國家，其中中國成為世界上重要的電子垃圾中轉(zhuǎn)站。大多數(shù)從事電子拆解的小工廠和作坊，都是采用粗放的回收方式，包括：拆解、酸洗、烘烤、露天焚燒等。在這些過程中會有大量的有害物質(zhì)包括持久性有機物多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、二惡英、多溴聯(lián)苯醚和重金屬等釋放到周圍環(huán)境中，對當?shù)氐目諝狻⑼寥馈⑺蜕矬w和當?shù)鼐用竦慕】禒顩r都造成了直接和潛在的威脅。研究者發(fā)現(xiàn)，在臺州地區(qū)PCBs在土壤中的檢出值為52.0-5789.5μg/kg，最高濃度是背景值得232倍；貴嶼地區(qū)重金屬污染嚴重，露天焚燒旁的土壤中Pb的檢出水平為856-7038mg?kg^-1。?

植物修復(fù)是利用綠色植物生長代謝過程中，植物吸收、降解、穩(wěn)定、揮發(fā)幾根際圈修復(fù)有機污染物的一種原位修復(fù)技術(shù)。近幾年來，選擇花卉作為植物修復(fù)的植物受到越來越多人的認可，因為植物花卉不僅可以美化環(huán)境，帶來人們視覺上的享受，而且本實驗室長期的研究表明，花卉對石油烴和重金屬具有很好的耐受性和修復(fù)效果。?

納米技術(shù)為環(huán)境安全領(lǐng)域提供了新的研究機遇，特別是納米零價鐵更是引起了人們更多的關(guān)注，推動了污染環(huán)境修復(fù)研究向更深層次發(fā)展，尋求環(huán)境友好型的環(huán)境高效修復(fù)劑成為國內(nèi)外環(huán)境科學研究中新的熱點。零價納米鐵以其特有的優(yōu)勢和廣泛的去污凈水能力使在修復(fù)地下水方面等環(huán)境污染物的處理工程中具有很好的應(yīng)用前景。研究表明，納米零價鐵粒子對無機鹽、有機物、重金屬類污染物都有很好的去除效果。?

研究結(jié)果顯示，納米材料可以通過木質(zhì)部，纖維管進入植物體內(nèi)，這樣營養(yǎng)物質(zhì)可以通過這一途徑輸送進入植物體內(nèi)。隨后他們提出用納米材料作為肥料，治理廢棄礦區(qū)土壤。究?其原因在于，納米材料的加入能提高土壤pH和肥力，改善土壤的物化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，改變重金屬和有機污染在土壤中遷移性。將零價納米鐵應(yīng)用于植物修復(fù)PCBs-Pb污染土壤，還鮮有報道，為零價納米鐵在農(nóng)業(yè)甚至植物修復(fù)中的具有重要的意義。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用零價納米鐵的脫氯作用和還原性性能，結(jié)合鳳仙花Impatiens?balsamina對Pb的耐受性和超積累Pb的功能，探索零價納米鐵強化植物修復(fù)PCBs-Pb復(fù)合污染土壤的可能性。提供一種經(jīng)濟、高效的修復(fù)、治理有機污染物和重金屬復(fù)合污染土壤的具有良好效果的方法。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：在鳳仙花移栽之前，將零價納米鐵注入污染土壤中，而后種植鳳仙花，期間定期澆水直至成熟。最后，將植物整體從污染土壤上移走，從而實現(xiàn)去除土壤中污染物的目的。?

所謂種植鳳仙花是將幼苗期的鳳仙花移植在復(fù)合污染土壤上。?

所謂在污染土壤上種植鳳仙花采用室外栽培，定期澆水，使土壤含水率保持在田間含水率的75-85％。?

所述在含污染物的土壤上種植鳳仙花，鳳仙花通過根際圈修復(fù)、植物提取、植物揮發(fā)、植物固定修復(fù)PCBs，通過富集性能將Pb向地上部分轉(zhuǎn)移。當植物長至成熟期時，將植物從污染土壤上移走，再種植鳳仙花，重復(fù)操作，直至徹底除去土壤中的污染物。?

本發(fā)明所具有的優(yōu)點：?

1)本發(fā)明采用零價納米鐵強化鳳仙花修復(fù)PCBs-Pb污染土壤，零價納米鐵有合成方法簡單，原料低廉等特點，且具有脫氯和強還原性等特點。據(jù)推測，零價納米鐵的添加不僅可以改變污染物在土壤中的遷移性，促進污染物在土壤中的降解和植物體內(nèi)的積累，而且一定程度上可以提高土壤肥料。?

2)本發(fā)明選用的鳳仙花具有分布廣，耐性強，易成活、生長速度快，不需要特殊培育條件，美化環(huán)境效果好，同時具有觀賞價值和修復(fù)土壤的能力。?

具體實施方式

供試土壤：清潔土壤采自廣東省揭陽市仙橋區(qū)。土壤理化性質(zhì)為pH值5.4，有機質(zhì)1.66％，總磷為1.14％，P₂O₅含量為2.62％。?