本發(fā)明屬于土壤污染修復領域,具體的涉及一種通過栽培黑麥草修復鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的方法。
背景技術:
土壤污染修復是指通過物理的、化學的和生物的方法,吸收、降解、轉移和轉化土壤中的污染物,使污染物濃度降低到可以接受的水平,或將有毒有害的污染物轉化為無害物質的過程。包括污染土壤的物理修復技術、化學修復技術以及生物修復技術3種方式。在污染土壤修復技術中,生物修復技術因其安全、無二次污染及修復成本低等優(yōu)點而受到越來越多的關注。
鉛(pb)是土壤污染中主要的重金屬元素之一,我國pb和精煉pb的產量居世界第三位,空氣中鉛塵和鉛煙超標13~14.7倍,正在成為日益廣泛的污染源,在自然環(huán)境中很難降解,因此很容易在土壤等環(huán)境中積累,造成土壤污染。多環(huán)芳烴(pahs)是環(huán)境中普遍存在的一類有機污染物。pahs之所以受到人們的關注,首先是因為有些pahs的致癌、致畸和致突變,其次是由于pahs穩(wěn)定、難于降解,在環(huán)境中呈不斷增加的趨勢。工業(yè)生產及其他人類活動成為土壤中pahs的主要來源。
環(huán)境中的污染物正趨于多元化和復雜化,而且主要是以有機和無機污染物的復合或混合形式存在,進而對環(huán)境和人類健康形成威脅。所以復合污染更接近環(huán)境污染的現(xiàn)狀,重金屬和多環(huán)芳烴(pahs)是環(huán)境中典型的兩類污染物,隨著礦產開采、污水灌溉、長期使用化肥、農藥以及工業(yè)廢氣沉降,導致我國土壤存在嚴重的重金屬和pahs污染問題。重金屬和pahs各自對環(huán)境有著嚴重的污染,而且經常在環(huán)境中會發(fā)生各種聯(lián)合作用。
鉛-多環(huán)芳烴污染土壤,因其較高的鉛-多環(huán)芳烴含量而被認為對環(huán)境有嚴重的影響。在中國有大量的金屬礦進行開采,產生大量廢棄物,這些廢棄物包括鉛-多環(huán)芳烴,導致了中國嚴重的環(huán)境污染問題。
植物修復被認為是減少鉛-多環(huán)芳烴環(huán)境危害的最有前途的方法。然而,鉛-多環(huán)芳烴對植物的毒害,使得植物修復較難在鉛-多環(huán)芳烴污染地區(qū)實踐。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法。用本發(fā)明技術在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤栽培黑麥草,可以改善產地土壤環(huán)境質量,而且還能美化污染地的景觀生態(tài),鉛-多環(huán)芳烴去除率可達到65%以上,且具有工序簡單、安全、化學原料種類及用量少、處理時間短、無二次污染及修復成本低的特點。
本發(fā)明采用的技術方案是:一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法,包括如下步驟:
1)采用菜籽餅和豬糞配制土壤改良劑a;
2)采用腐殖酸、尿素、磷酸二氫鉀、棕櫚酸鉀、草木灰和硅酸鈣配制土壤改良劑b;
3)以蘇金云桿菌、側孢短芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌、膠質芽孢桿菌配制菌種液;
4)平整鉛-多環(huán)芳烴污染土壤,打造種植坑;
5)每個種植坑中放入5.0-6.0kg土壤改良劑a,0.3-0.5kg土壤改良劑b,并混合均勻;然后以55-100kg/m2的量噴灑菌種液,并覆蓋一層透氣保護膜,并在20-40℃下保持15-30天,制得混合肥料;
6)種植黑麥草:在每個種植坑中播30-50顆黑麥草種子,種子播在混勻的混合肥料上面,覆蓋土2.0-3.5cm,種好后澆水。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法,所述的土壤改良劑a包括15-20份菜籽餅和15-25份豬糞。更優(yōu)選的,所述的土壤改良劑a還包括55-70份森林表層土壤。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法,所述的土壤改良劑b由5-10份腐殖酸、5-10份尿素、10-15份磷酸二氫鉀、15-20份棕櫚酸鉀、15-20份草木灰和35-40份硅酸鈣配制而成。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法,所述的菌種液由2-6份蘇金云桿菌、0.5-2份側孢短芽孢桿菌、1-3份蠟樣芽孢桿菌、1-3份圓褐固氮菌、1-3份巨大芽孢桿菌、1-3份膠質芽孢桿菌混合后,覆蓋一層透氣保護膜,并在20-40℃下保持15-30天制得。
上述的一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法,所述的種植坑為:長30-50cm、寬30-40cm、深10-l5cm。
本發(fā)明,黑麥草(loliumperennel.)是一種多年生的、可以多次收割的草本植物,其生長迅速,生物量大,再生能力強,易于種植。當黑麥草植物凋落后,讓這些植物凋落物自然腐爛或者收集這些植物材料的地上部分并覆蓋在植物的基部,可以保持栽培地更多的水分和有機質。
本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明,處理鉛-多環(huán)芳烴污染土壤使用的材料簡單。
2.本發(fā)明,修復調理效率高,栽培黑麥草后,鉛-多環(huán)芳烴去除率可以達到65%以上。
3.本發(fā)明,成本低,整個處理工藝只需要幾種常見的化學藥品(僅需傳統(tǒng)修復技術1/3-1/10的成本)。
4.本發(fā)明,工藝簡單、便于掌握。
5.本發(fā)明,便于批量化生產:由于成本低、工藝簡單,便于批量化生產。
6.本發(fā)明,對環(huán)境的擾動少,美化環(huán)境。
7.本發(fā)明,為鉛-多環(huán)芳烴污染土壤栽培黑麥草提供先進的技術支撐。
8.本發(fā)明,特別是土壤改良劑a、土壤改良劑b和特制菌液的配制,可以提高黑麥草對鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的修復效率,鉛-多環(huán)芳烴去除率可達到65%以上,較好地解決了我國鉛-多環(huán)芳烴污染土壤對環(huán)境和健康造成的危害,極大節(jié)省了勞動力,降低了植物修復成本,提高了黑麥草對鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的去除率,增強了種植黑麥草的經濟效益和生態(tài)效益,具有較大的推廣價值。
9.利用本發(fā)明,可在較短時間內使植物在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培,并形成較密的植被,顯著降低鉛-多環(huán)芳烴污染土壤ph值并增加其有機質和氮的含量。具有操作簡單、費用低、阻控鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的鉛-多環(huán)芳烴和其他有害金屬-有機污染移遷擴散效率好并能美化環(huán)境等優(yōu)點。本發(fā)明可用于礦山退化生態(tài)系統(tǒng)植被重建和工業(yè)污水污染地區(qū)綠化等方面
具體實施方式
實施例一種在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽培黑麥草的方法
(一)步驟如下:
1.配制土壤改良劑a:取菜籽餅18份、豬糞20份和森林表層土壤(5-10cm)65份,混合均勻,配制而成。
2.配制土壤改良劑b:取腐殖酸8份、尿素8份、磷酸二氫鉀12份、棕櫚酸鉀18份、草木灰18份和硅酸鈣37份,混合均勻,配制而成。
3.配制菌種液:取蘇金云桿菌4份、側孢短芽孢桿菌1.5份、蠟樣芽孢桿菌2份、圓褐固氮菌2份、巨大芽孢桿菌2份、膠質芽孢桿菌2份,混合均勻后,覆蓋一層透氣保護膜,并在20-40℃下保持15-30天制成。
4.將鉛-多環(huán)芳烴污染土壤,平整樣地,打造種植坑。種植坑:長30-50cm、寬30-40cm、深10-l5cm。
5.每個種植坑中,放入5.5kg土壤改良劑a,0.4kg土壤改良劑b,并混合均勻;然后按80kg/m2的量噴灑菌種液后,覆蓋一層透氣保護膜,并在20-40℃下保持15-30天,制得混合肥料。
6.在種植坑中,栽培黑麥草(loliumperennel.):種植黑麥草時,在每個種植坑中播30顆黑麥草種子,種子播在混勻的混合肥料上面,覆蓋土2.0-3.5cm,種好后澆水。
7.黑麥草植物凋落后,讓這些植物凋落物自然腐爛或者收集這些植物材料的地上部分并覆蓋在植物的基部,以保持栽培地更多的水分和有機質。
(二)應用試驗
1、材料選用:
在溫室進行盆栽模擬試驗,每處理每盆分別均勻播撒30粒黑麥草種子,其他管理條件一致,溫室的溫度均控制在38℃±3℃、濕度為45%±3%,生長到40d后結束試驗。隨機分成四組。
組1:采用上述本發(fā)明的方法。
組2:與上述方法相同,不同點在于:在第5)步驟中,不噴灑本發(fā)明的特制菌種液,而只采用本發(fā)明的土壤改良劑a和b,然后在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽種黑麥草。
組3:與上述方法相同,不同點在于:在第5)步驟中,不采用本發(fā)明的土壤改良劑a和b,只用特制菌種液處理后,在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽種黑麥草。
組4:與上述方法相同,不同點在于:在第5)步驟中,不采用本發(fā)明的土壤改良劑a和b及特制菌種液,直接在鉛-多環(huán)芳烴污染土壤上栽種黑麥草。
2、結果
結果如表1。
表1
由表1可見,采用本發(fā)明方法,特別是土壤改良劑a、b制備、配制特制菌種液等方法,可以提高黑麥草對鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的修復效率,鉛-多環(huán)芳烴去除率可達到65%以上,黑麥草對鉛-多環(huán)芳烴平均吸收量較高,較好地解決了我國鉛-多環(huán)芳烴污染土壤對環(huán)境和健康造成的危害,極大節(jié)省了勞動力,降低了植物修復成本,提高了黑麥草對鉛-多環(huán)芳烴污染土壤的去除率,增強了種植黑麥草的經濟效益和生態(tài)效益,具有較大的推廣價值。