[發(fā)明專利]一種利用植物高效修復(fù)土壤重金屬污染的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711046915.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN107952792A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛紅娟;林茂蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州豪坦商貿(mào)有限公司
• 主分類號(hào): B09C1/10
• 分類號(hào): B09C1/10;B09C1/08;B09C1/00;A01B79/02;A01G22/15;A01G22/00
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬土壤污染技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用植物高效修復(fù)土壤重金屬污染的方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類的活動(dòng)造成了鎘、鉛、鋅、鉻等重金屬不斷地向環(huán)境中釋放，在土壤中積累，并通過食物鏈對(duì)人體產(chǎn)生危害，給人類賴以生存的土壤帶來了嚴(yán)重的污染。由于重金屬進(jìn)入土壤后不易分解、轉(zhuǎn)化或富集，以及土壤系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得土壤重金屬污染的治理變得十分困難。

目前，土壤重金屬污染治理途徑主要有兩種，一是改變重金屬在土壤中的存在狀態(tài)，使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定態(tài)；二是從土壤中除去重金屬。方法主要有工程物理化學(xué)法，包括：客土法、沖洗絡(luò)合法、電動(dòng)化學(xué)法、熱處理法等，但是不適合污染面積較大的土壤；生物修復(fù)法包括：植物修復(fù)、微生物修復(fù)和動(dòng)物修復(fù)等，植物和低等動(dòng)物修復(fù)法對(duì)土壤修復(fù)的效果不太顯著；微生物修復(fù)利用土壤中的某些微生物對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用，從而降低土壤中重金屬的毒性。該技術(shù)可以使重金屬污染物從土壤中去除，對(duì)周圍環(huán)境影響較小，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，具有的巨大土壤修復(fù)潛力。但現(xiàn)有的重金屬污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)存在一定的局限性，如微生物修復(fù)持續(xù)時(shí)間長、見效慢、一般形成絡(luò)合物降低重金屬的危害，并不能將重金屬從土壤中除去。

植物修復(fù)技術(shù)是利用植物及其根際微生物對(duì)土壤污染物的吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修復(fù)技術(shù)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多植物可同時(shí)對(duì)多種重金屬有強(qiáng)大的富集能力，但大多數(shù)植物修復(fù)方法效果不顯著、見效慢、修復(fù)時(shí)間長，修復(fù)效果不穩(wěn)定，不適用于大面積土壤的治理，再加上受到氣候、土壤環(huán)境的影響，使得這些植物的重金屬積累量有限，從而在其應(yīng)用上受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對(duì)目前大多數(shù)植物修復(fù)重金屬污染土壤的方法效果不顯著、見效慢、修復(fù)時(shí)間長，修復(fù)效果不穩(wěn)定，不適用于大面積土壤的治理的缺陷，提供了一種利用植物高效修復(fù)土壤重金屬污染的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種利用植物高效修復(fù)土壤重金屬污染的方法，其特征在于具體操作步驟為：

（1）將濃度為1.5mol/L的磷酸二氫鈉溶液和濃度為1.5mol/L的硝酸鈣溶液混合，得到混合液，將混合液裝入水熱反應(yīng)釜中，再向水熱反應(yīng)釜中加入六次甲基四胺，攪拌混合15～20min；

（2）待上述攪拌混合結(jié)束后，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至10.0～11.0，密閉水熱反應(yīng)釜并加熱升溫，保溫水熱反應(yīng)，過濾分離得到沉淀，依次用無水乙醇和水沖洗3～5遍，并干燥，得到納米磷灰石；

（3）按重量份數(shù)計(jì)，稱取15～20份魚腥草、10～12份獼猴桃、10～15份黃岑以及15～20份檸檬混合后放入粉碎機(jī)中，粉碎1～2h得到混合粉碎物，將混合粉碎物和納米磷灰石混合得到發(fā)酵底物；

（4）將上述發(fā)酵底物裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入棘孢青霉菌菌懸液，攪拌后密封罐口，密封發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后得到發(fā)酵產(chǎn)物；

（5）在待修復(fù)的土壤中開挖種植坑，向每個(gè)種植坑中添加厚度為1～2cm的上述發(fā)酵產(chǎn)物，再在發(fā)酵產(chǎn)物上方覆蓋一層厚度為1cm的土壤，得到預(yù)處理種植坑；

（6）向上述預(yù)處理種植坑中按一顆芥菜一顆芹菜的種植順序?qū)⒔娌撕颓鄄诉M(jìn)行間隔種植，回土固定完成芥菜和芹菜的種植，待種植完成后，向待土壤中引水灌溉，灌溉結(jié)束后使芥菜和芹菜自然生長2～3周，生長結(jié)束后將芥菜和芹菜連根拔起進(jìn)行收獲，并將收獲的芥菜和芹菜集中銷毀，即可完成對(duì)土壤重金屬污染的高效修復(fù)。

步驟（1）中所述的濃度為1.5mol/L的磷酸二氫鈉溶液和濃度為1.5mol/L的硝酸鈣溶液的質(zhì)量比為3:5，六次甲基四胺的加入量為混合液質(zhì)量的1%。

步驟（2）中所述的加熱升溫的溫度為165～180℃，水熱反應(yīng)的時(shí)間為20～24h，干燥的溫度為105～110℃，干燥的時(shí)間為2～3h。

步驟（3）中所述的混合粉碎物和納米磷灰石的質(zhì)量比為2:1。

步驟（4）中所述的棘孢青霉菌菌懸液的加入量為發(fā)酵底物質(zhì)量的5%，棘孢青霉菌菌懸液的濃度為10¹¹cfu/mL，密封發(fā)酵的溫度為25～35℃，密封發(fā)酵的時(shí)間為12～15天。

步驟（5）中所述的種植坑的行株距為30cm×40cm，種植坑的深度為8～10cm。

步驟（6）中所述的灌溉量為70～90m³/畝。