[發(fā)明專利]一種土壤重金屬污染的植物修復裝置和修復方法

有效

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• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN113695383B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 王雷;雷梅;邵雁;李翔;劉劍聰;王小書;崔東宇;閆政;李一葳;郭可昕;席北斗;王金生;胡妍玢
• 申請（專利權）人: 中國環(huán)境科學研究院
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;B09C1/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

本發(fā)明公開了一種土壤重金屬污染的植物修復裝置和修復方法，在待修復的重金屬污染土壤中種植鴨跖草，在種植鴨跖草的同時或者在種植鴨跖草之前，對待修復的重金屬污染土壤用均質零價鐵改性生物炭材料進行修復，必要時輔助接種枯草芽孢桿菌和酵母菌等微生物菌劑，可以有效修復重金屬污染的土壤，重金屬去除效果顯著，尤其是重金屬銅、鎘和鋅的去除效率高。

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術領域，具體涉及重金屬污染土壤的植物修復裝置和修復方法。

背景技術

隨著工業(yè)活動加劇，工業(yè)三廢排放增多，重金屬對土壤造成的污染越來越嚴重，受污染土壤面積加大，而且污染程度加重。

重金屬污染土壤的修復和治理已成為熱點問題。迄今，發(fā)展的重金屬污染土壤修復技術主要包括：化學修復技術，如鈍化劑修復、淋洗修復技術等；植物修復技術，選擇合適的植物種類吸收土壤中重金屬；微生物修復技術，選擇耐性微生物，去除重金屬；電化學修復技術，在一定的電流和電壓下，不同離子在電滲和電遷移的作用下向相反的電極移動，金屬離子聚集后再通過其他方法(電鍍、沉淀/共沉淀、抽出、離子交換樹脂等)去除。近年來，微生物修復技術逐步發(fā)展起來，其在重金屬污染土壤，特別是重金屬污染的農田土壤修復中起到越來越重要的作用。其中，植物修復和微生物修復作為綠色修復方法而被推薦，其難度主要在于選擇適當?shù)闹参锖臀⑸铩?/p>

在化學修復材料中，作為鈍化劑，零價鐵改性生物炭是一種新興的高效環(huán)境修復材料，兼具有比表面積大、表面活性高、反應活性強等特點，研究表明其可以高效去除金屬污染物，而且可以高效去除有機污染物，如有機農藥、工業(yè)有機污染物等，而且?guī)缀醪粫硗庠葱晕廴荆谖廴就寥赖脑恍迯图夹g中發(fā)揮著越來越重要的作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)：在重金屬污染的土壤中，利用均質零價鐵改性生物炭材料對土壤進行改性修復，并在土壤翻耕層中種植鴨跖草，必要時輔助接種枯草芽孢桿菌和酵母菌等微生物菌劑，可以有效修復重金屬污染的土壤，重金屬去除效果顯著，尤其是重金屬銅、鎘和鋅的去除效率高。

為了方便實施該修復技術，本發(fā)明人還提出一種可對土壤翻耕時，同時施加均質零價鐵改性生物炭材料，甚至可同時施加有機肥的修復裝置，以滿足實踐需求。

本發(fā)明的目的在于提供以下方面：

本發(fā)明第一方面提供一種土壤重金屬污染的植物修復方法，在待修復的重金屬污染土壤中種植鴨跖草。

本發(fā)明第二方面提供如上所述的土壤重金屬污染的植物修復方法，在種植鴨跖草的同時或者在種植鴨跖草之前，對待修復的重金屬污染土壤用均質零價鐵改性生物炭材料進行修復，所述均質零價鐵改性生物炭材料中，納米零價鐵顆粒包埋于生物炭體相中。

本發(fā)明第三方面提供如上所述的土壤重金屬污染的植物修復方法，所述均質零價鐵改性生物炭材料通過富鐵性植物性生物質無氧條件下碳化得到，所述富鐵性植物為苧麻。

本發(fā)明第四方面提供如上所述的土壤重金屬污染的植物修復方法，所述均質零價鐵改性生物炭材料通過將富鐵性植物性生物質在500-900攝氏度溫度下進行熱解碳化得到。

本發(fā)明第五方面提供如上所述的土壤重金屬污染的植物修復方法，所述均質零價鐵改性生物炭材料通過將富鐵性植物性生物質在700-900攝氏度溫度下進行熱解碳化得到。

本發(fā)明第六方面提供如上所述的土壤重金屬污染的植物修復方法，所述重金屬污染土壤還用微生物進行修復，所述微生物包括枯草芽孢桿菌和酵母菌。

本發(fā)明第七方面提供如上所述的土壤重金屬污染的植物修復方法，枯草芽孢桿菌和酵母菌的數(shù)量比為(1-2)：(2-1)。

本發(fā)明第八方面提供如上所述的土壤重金屬污染的植物修復方法，枯草芽孢桿菌和酵母菌的數(shù)量比為1：1。