[发明专利]一种水体镉污染的植物净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化水体镉污染的方法，具体说是利用广东万年青（Aglaonema modestum）根际过滤、净化镉污染水体的方法。

背景技术

镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域，其中相当数量的镉进入水体，造成水体镉污染。近年来，我国在北江、浏阳、龙江和贺江等地先后发生了多起严重的水体镉污染事件。水体镉污染不仅威胁水生生态系统的安全，更重要的是通过饮用水和食物链威胁人体健康。人体摄入过量的镉会造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症。历史上著名富山“骨痛病”事件就是镉污染引发的。因此，水体镉污染是亟待解决的环境问题，在我国镉也被列为五个优先防控的重金属元素之一。

目前，镉污染废水的处理技术包括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮凝等方法。尽管这些方法能够有效地去除工业废水中的浓度较高的镉，但需要消耗大量化学试剂或能源，因此，对于大面积、低浓度的水体镉污染难以奏效。根际过滤（Rhizofiltration）技术是利用植物根系巨大的表面积和吸附能力,将水体中的重金属离子吸附并固定到根部,从而清除水中的重金属污染。该技术具有成本低廉，节约能源和易于维护的优点，特别适用于大面积、低浓度的重金属水体污染。广东万年青是天南星科，常绿草本植物。该植物根系发达，喜水分，再生能力强，易于人工栽培。发明者最近在研究中发现该植物根系对镉离子有较强的吸附和过滤作用，可以有效地修复水体中的镉污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种价格低廉，能耗小、绿色环保的水体镉污染净化方法。为实现上述目的，本发明的技术方案是利用广东万年青建立一个沟渠状根际过滤系统，通过植物根系的吸附、吸收和过滤作用清除水体中的镉污染。

具体步骤为：

1）建立一个深25-35 cm的沟渠，沟渠宽度不小于20 cm，长度不小于3 m，沟渠顶部每隔20 cm架设固定植物的横杆。

2）选取株高45-55 cm，根系长度15-20 cm的广东万年青，将其茎基部捆绑在固定植物的横杆上，使植物的间距保持在20 cm×20 cm。

3）镉污染的水由进水泵排入沟渠，使沟渠中的水深保持在20 cm，水的流速控制在0.1 m/s。

4）镉污染的水缓缓流过布满广东万年青根系的沟渠，与根系充分接触；水中的镉离子被根系吸附和过滤；当水从出水端流出时镉离子浓度大大降低，达到净化效果。

本发明主要针对低浓度镉超标的水污染进行治理，具有成本低廉、能耗小、处理效果好等特点。

附图说明

图1 为本发明实施例装置的平面示意图。

图2 为本发明实施例装置的剖面示意图。

图中标记：1-进水泵；2-进水管；3-沟渠；4-固定植物的横杆；5-植物固定的位置；6-连接水管；7-出水管。

具体实施方式

    实施例：

如图1、2所示，建立一个由三个沟渠3构成的根际过滤系统；三个沟渠3由连接水管6连接，单个沟渠3尺寸为长×宽×高=45cm×100cm×30cm；沟渠3顶部每隔20cm设一根固定植物的横杆4，将生长良好，根系长度在15cm以上的广东万年青捆绑在植物固定的位置5上。

将含有0.5 mg/L镉的污水由进水泵1经进水管2排入沟渠3；污水通过沟渠3，经由连接水管6依次进入第二和第三个沟渠3，最后由出水管7流出；经过根系逐级过滤净化，出水镉含量下降到0.01 mg/L以下，达到地面水环境质量标准（GB3838-2002）V类标准。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。