[发明专利]一种修复重金属污染土壤的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及污染环境修复技术领域，尤其涉及一种利用工农业有机废弃物和生物表面活性剂强化修复重金属污染土壤的方法。

 

背景技术

重金属污染来源广泛，污染性强且难以控制。进入土壤中的重金属不能被微生物分解且在土壤中长期积累，有些被农作物吸收后最终通过食物链作用进入人体，存在一定的生态风险。目前，我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积近千万公顷，约占总耕地面积的1/5。每年呗重金属污染的粮食多达千万吨，进而造成巨大的经济损失。因此，对我们重金属污染土壤进行控制和治理是环境保护领域里亟待解决的重要问题之一。

植物修复技术是一种绿色修复技术，具有投资低，操作简单，无二次污染，可用于大面积的污染治理等优点。但是，土壤养分、气候、温度和污染物生物有效性低等各种原因，以及超积累植物生物量普遍较低，生长缓慢，植物修复效率有限，因此，需要在植物修复基础上，采取一些强化措施来提高其效率。

工农业有机废弃物的种类很多，养殖业的有机废弃物主要是鸡粪、猪粪、牛粪等畜禽排泄物；造纸业主要是树皮，芦苇末和废纸浆；种植业主要稻壳、菇渣、玉米芯、秸秆和棉籽壳等。随着生产水平的提高，我国目前各种工农业有机废弃物排放量逐渐增加，给环境带来了直接和间接的损害和污染，且由于有机废弃物中含有大量的有机物质和营养元素而造成资源的浪费。有机废弃物经堆肥发酵等处理后施用对土壤理化性质和植物生长具有良好的作用。研究表明，有机废弃物(糠醛渣、羊粪、玉米秸秆、菜籽饼) 经高温发酵处理后按不同容积比施用对土壤理化性质和作物产量有良好的影响，土壤质量（总孔隙度、团粒结构、贮水量、土壤有机质、碱解N、速效P、速效K、CEC）以及农作物产量和品质均有不同程度的增加。针对重金属污染土壤养分和有机质含量较低，植物生长速度慢，修复效率低；土壤微生物活性和数量也较低，间接影响重金属离子的活化过程等问题，我们向土壤中添加养分和有机质含量丰富的工农业有机废弃物，从而有效刺激植物生长和土壤微生物数量和活性的增加。目前，工农业有机废弃物在重金属污染土壤植物修复领域的应用少见报道。

 

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种利用工农业有机废弃物和生物表面活性剂强化修复重金属污染土壤的方法。本方法能够大大提高植物吸取重金属效率，且具有环境友好、无二次污染、经济和可操作性强等特点。

技术方案：一种修复重金属污染土壤的方法，步骤如下：

（1）选择土壤养分和有机质含量较低的重金属污染土壤进行修复；所选择土壤的养分速效氮含量小于200 mg/kg，速效磷含量小于50 mg/kg，速效钾含量低于150 mg/kg，土壤有机质含量低于20 g/kg；

（2）种植修复植物伴矿景天；

（3）待到植物长至株高5~10 cm时，在植物根圈区分别添加有机废弃物和生物表面活性剂；所述有机废弃物为发酵牛粪、造纸干粉或菇渣，施加量为发酵牛粪0.5%~2%wt，造纸干粉0.05% ~0.5%wt，菇渣1%~3%wt；所述的生物表面活性剂，由鼠李糖脂产生菌铜绿假单胞菌液体发酵所得，按照0.03 g/kg~0.06 g/kg添加量均匀的喷洒于土壤中；

（4）每隔60 d，重复向土壤施加一次生物表面活性剂；

（5）修复植物成熟后，收获地上和地下部分，集中处理；

（6）测定土壤重金属含量。

步骤（2）中，所述修复植物为伴矿景天，种植的垄宽为1.0 ~ 1.2 m，垄长为15 ~ 20 m，植物行间距为0.2 ~ 0.3 m，株距为0.10 ~ 0.15 m，每垄种植3 ~ 4行。

步骤（3）中，所述有机废弃物施加方式：在植物根圈直径5~25 cm范围，深度为5~10 cm的土层处施加，且与土壤搅拌均匀。 

所述修复植物伴矿景天的生长期选择在150 ~ 180 d。

有益效果：

本发明的优点在于：通过投加工农业有机废弃物，提高土壤养分和有机质含量，促进植物生长以及根系分泌物的增加，进而增加重金属在植物地下根部和地上茎叶中积累以及根际土壤微生物数量。而通过生物表面活性剂将重金属从土壤颗粒上解吸下来，提高重金属的生物有效性。