[发明专利]NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法

说明书

技术领域

本发明属于垃圾堆肥在城市草坪建植技术领域中的应用，涉及NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法。

背景技术

将生活垃圾堆肥用作草坪基质，不但可以避开食物链，同时又解决了垃圾的出路问题。垃圾堆肥具有良好的理化性质、丰富的养分，是替代土壤作为草坪基质的较理想材料。在我国人口众多，土地资源相对贫乏，以垃圾堆肥用作草坪基质更具有现实意义。一些草坪植物能够在重金属污染较重的基质中生长，且生长速度快、再生能力强，在化学方法和生物方法协同修复垃圾堆肥重金属中具有较大的应用价值。因此垃圾堆肥作为草坪基质的同时，其重金属又能得到草坪植物的修复，这样既增加了垃圾堆肥的应用潜力又提高了其使用的安全性。

目前，我国已初步展开了将生活垃圾堆肥用于园林绿地基质或肥料的科研工作，垃圾堆肥通常以肥料的形式加入土壤，可以改善土壤性质，提高草坪草生物量、叶绿素含量等。但垃圾堆肥中含有高浓度的重金属，在其改善土壤、土壤植物和微生物的同时，也对它们产生危害。所以，提出若想将垃圾堆肥应用于实际必须去除其中的重金属的想法。垃圾堆肥施用过程中，如何防止或者减少重金属进入土壤和地下水产生，已成为要解决的一大问题。

研究发现，添加EDTA可以显著提高重金属在供试草坪植物中的富集量。利用EDTA协同植物修复的同时，由于EDTA以及EDTA与重金属螯合形成的复合物具有很强的溶解性和生物毒性，且在土壤中很难被光、化学物质以及生物降解，所以很可能会引起污染深层土壤及地下水污染等环境问题。但是NTA（Nitrilotriacetic acid），在过去50年一直被应用于除垢剂，在分析化学中用作配位滴定剂和掩蔽剂，在催化动力学分析中常作为活化剂。尽管NTA螯合能力比EDTA要弱，但是和低分子量的有机酸（柠檬酸、苹果酸等）相比，仍是一种较强的螯合剂。关于垃圾堆肥重金属在螯合剂的作用下向深层土壤淋溶迁移特征以及相应的防治措施有待研究。我们试图通过对草坪堆肥基质渗漏体系中重金属富集、淋溶等的研究，系统地探讨在NTA强化植物修复的同时重金属淋溶迁移的潜在风险，并提出相应的防治方法。提出，使用可渗透隔层置于堆肥和土壤之间的措施，将有助于减缓重金属向下迁移的速度，但隔层材料的选择以及隔层对重金属淋溶迁移的影响依然有待研究。

发明内容

本发明公开了NTA修复垃圾堆肥重金属防渗隔层的设置方法，其特征在于按如下的步骤进行：

(1) 实验材料：

1）选用黑麦草（Lolium perenne L.）为实验材料；实验用垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂，供试土壤取自0-20 cm深的表层园土，堆肥和园土经风干后分别过2 mm筛备用；

2）隔层一，由下至上分别为20g沸石、45g骨粉和20g锯末；

   隔层二，由下至上分别为20g沸石、45g蟹壳粉和20g锯末，以上材料均80℃烘干后备用；

3） 淋溶液的制备

用(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、H₂SO₄配制出SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为：14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64和0.78 mg/L，并用HCl调配pH为5.0-6.0的淋溶液，备用；

（2）实验方法

1）在直径为7.5cm，长25cm的PVC管底部用直径为0.2 mm的尼龙网加以支撑，然后将管吊起，管的下方配有锥形瓶接渗滤液；

2）先装入500g风干的园土，铺平，装入水平隔层(一或二)85g，再装入280g堆肥，铺平于隔层之上；