[发明专利]一种强化浮萍修复铜污染水体的方法

说明书

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种强化浮萍修复铜污染水体的方法。将浮萍种植在稀释后的改良霍格兰营养液中进行适应性培养，7天后取多簇长势良好的浮萍，备用；在含有铜离子水体中施加外源强化剂，而后取浮萍放入水中进行生长培养；经14天的培养后，将浮萍从污染水体中移出，重新种植浮萍；重新种植浮萍并重复上述步骤，直至培养器皿中铜污染水体的铜含量降低至国家水质要求标准。本发明操作简易，且具有良好的经济效益与社会效益，有利于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体地，本发明涉及一种强化浮萍修复铜污染水体的方法。

技术背景

重金属污染是指不被水生生物所必需的Cd、Pb、Hg、Cr等不具备任何生理功能且影响生物生长，以及如Cu、Zn等在高离子浓度下具有明显毒性的元素造成的污染。水体中的重金属主要来自自然源和人为源。通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染，自然源主要是岩石风化的碎屑产物；人为污染源是造成水体重金属污染的主要原因，主要包括采矿和冶炼、金属加工、化工、废电池处理、电子、造革和染料、大气沉降、农药和化肥的使用等。随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展，我国绝大多数城市都不同程度的存在着水质问题，其中铜污染水体的现象在我国大部分地区比较普遍，尤其是金属矿区及冶炼厂周围的水体。因此修复矿区及冶炼厂周边重金属污染水体、恢复良好水质，是环境领域亟待解决的重要课题。其对于改善区域环境质量和可持续发展具有十分重大的现实意义。

水体重金属污染的同趋严重这一现状，采取有效措施治理、净化被污染的水体并实现废水的回收利用是当下研究重点。总的来说，水体重金属污染治理修复主要包括物理法、化学法、物理化学法、生物法四大类方法及新型复合处理方法。物理法包含蒸发法、换水法以及稀释法。这三种方法操作简便易行，但局限性明显且干扰重金属资源回收，所以物理法渐渐被否定；化学法包含化学沉淀法、电解法以及高分子材料富集方法。缺点是易造成二次污染，并且不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水；物理化学法包含了吸附分离法、离子交换法以及膜分离技术。吸附分离法和离子交换法适用范围有限，易造成二次污染；膜分离技术是利用膜对混合物中各组分的选择透过性能来分离、提纯和浓缩目的产物的新型分离技术，这种方法耗能多且膜的寿命短。在重金属废水处理中应用较广泛的微生物治理方法主要有生物吸附法和微生物絮凝法。生物絮凝剂与无机絮凝剂和合成有机絮凝剂相比，具有处理废水安全无毒、絮凝效果好、不产生二次污染等优点，但其存在活体生物絮凝剂不易保存，生产成本高等问题，限制了其实际应用。目前此法还处在探索研究阶段。

由此可见，处理水体重金属污染常用的方法有以沉淀、絮凝或吸附为主的传统物理化学方法和以生物为主吸收、容纳或转移重金属的生态修复方法。传统的物化方法要求技术高、费用多且容易造成二次污染，在实际应用中具有诸多局限。近年来，利用植物修复重金属污染水体的技术逐步发展，主要包括植物固定、植物挥发和植物吸收三种。该技术是利用重金属超富集植物对重金属的吸收、富集和存储等作用实现生态修复，具有成本低、效率高、节约能源、避免二次污染、绿色环保等优点，且有重金属回收的潜在可能，是当前生物修复技术研究的热点。

目前已经发现了重金属超富集植物近500种，但得到广泛认同的铜超富集植物只有37种，且已发现的铜超富集植物大多具有地域特征、生物量较低、生长缓慢、周期长，限制了在修复铜污染水体方面的实际应用。

浮萍作为一种常见的水生植物，能分解、吸收、转化氮、磷和有机物等营养物质，且具有优越的生长性能和广泛的用途，因此近年来采用浮萍处理污水已成为环境领域的研究热点之。浮萍科的植物在水污染治理方面，尤其是水体富营养化、有机农药和污染物的吸收降解，水质改善和生态系统功能的恢复等方面起着重要的作用。浮萍也由于其自身的生物学特性，例如取材容易、易培养、生长快、生物量大、污染耐受性强等特点，更适于污染水体生态修复和废水净化。

但是如何使浮萍强化修复重金属污染水域，仍是急需解决的问题。

发明内容