专利名称：一种利用植物系统处理硝基苯类和苯胺类废水的方法
技术领域：
本发明属于一种水污染处理技术，具体地说是硝基苯类和苯胺类废水投放到种植植物的土地上，废水中污染物通过土壤有机质、颗粒、微生物群体以及植物根系的截留、吸附，之后再通过植物吸收、富集以加速去除废水中的硝基苯类和苯胺类污染物。
背景技术：
硝基苯类和苯胺类化合物被广泛应用于医药、农药、染料、炸药及其他相关化工产品的生产。这些化合物具有毒性大、难降解的特点，可在环境中长期存留和积累，还可以通过呼吸道吸入或皮肤吸收以及食物链系统进入人体及其它生物体，导致神经系统症状、贫血和肝脏病患等，严重威胁人类和其它生物体的健康，已被国内外列为严格控制的环境污染物。硝基苯类和苯胺类化合物进入水体，会造成水体污染。目前，国内外对硝基苯类和苯胺类污染废水的主要处理方法有有机溶剂萃取法、吸附法、超临界水氧化法、微电解法、 臭氧氧化法、厌氧法、生化 物化组合法、静置生化法、纳米技术……这些技术有许多已经成功应用于硝基苯类和苯胺类废水的净化处理，而且对污染物的去除处理效果可达90%以上，但是这些方法存在处理成本高、控制条件复杂、因副产品或物质本身化学反应产生二次污染等问题，同时设施构建过程还存在着扰乱自然生态环境的弊端。另外，尽管上述方法都有很高的处理效果，但仍然有部分污染物随废水排出，流入河流，甚至渗入地下水；或者进入土壤，进行积累，随食物链进入高等生物体内，造成严重毒害作用。因此寻求一套更加经济合理而又环保的硝基苯类和苯胺类废水净化处理的技术方法是摆在科技工作者面前的重要课题。
发明内容
鉴于上述，本发明提出了一种利用植物系统处理硝基苯类和苯胺类废水的方法。 首先改良土壤酸碱性，然后场地上种植植物，将废水投放到种植植物的场地上，最后植物从土地中大量地吸收和富集废水中污染物，最终污染物经植物收割后安全填埋，从而达到硝基苯类和苯胺类污染物去除、废水处理的目的。为更好实现硝基苯类和苯胺类废水的净化处理，本发明的技术方案为—种利用植物系统处理硝基苯类和苯胺类废水的方法，包括a.改良土壤酸碱性对旱地、洼地、湿地、滩涂、沼泽地为碱性土壤的，施用腐熟的细碎颗粒天然有机肥一厩肥，施用量为2吨/亩；酸性土壤施用碳酸盐类石灰改良剂，碳酸盐类石灰改良剂施用量为0. 1 0. 25吨/亩，直到土壤pH为6 7或pH为7 ；b.杨树、柳树、槐树、冰草和芦苇的种植将杨树、柳树、槐树、冰草混种在上述旱地、洼地、滩涂地上杨树、柳树、槐树行距X株距为5X5米，树下条播冰草，冰草条播行距为15 25厘米，种子播种量为1. 2 1. 5千克/亩；选取分蘖后的芦苇幼苗，将芦苇苗从育苗田中起出，按株行距为ImXlm进行栽植，每穴3 5株，栽种在湿地、沼泽地中；c.废水浇灌。旱地、洼地、滩涂、湿地、沼泽地上布设水管及布水器，引含硝基苯类和苯胺类废水定期均勻浇灌浇灌时间为当年4月到11月，每10天浇灌一次，每次浇水量为50m3/亩；d.植物处理杨树、柳树、槐树的落叶、树枝收集后安全填埋；冰草和芦苇在每年11月生长期结束后刈割安全填埋。本发明与现有技术相比具有以下优点(1)在旱地、洼地、湿地、滩涂、沼泽上，通过对杨树、垂柳、槐树、红叶李、红柳、榆树、芦苇、冰草、狗尾草、山荞麦10种植物种植的比较，其中，杨树、柳树、槐树、冰草、芦苇5 种植物对污染物有很强的耐性和富集效果，杨树叶对苯胺类的富集系数为8130，杨树枝对硝基苯类化合物的富集系数为182。说明木本植物根系深，可吸收、富集旱地、洼地、滩涂土壤深层污染物；禾本科植物冰草根系较浅，可吸收、富集旱地、洼地、滩涂土壤浅层污染物； 水生植物芦苇可处理湿地、沼泽中污染物。(2)本发明应用植物系统来去除废水中的污染物质，净化处理效果好。系统内复杂的土壤有机质、颗粒、微生物群体及植物根系形成对污染物的截留、沉淀、吸附；然后场地上种植的植物再从土地中大量地吸收和富集污染物，吸收和富集到植物体内的污染物经植物收集和刈割后安全填埋。(3)本发明植物系统处理成本低廉，基建投资省，运行费用低；运行简便，易于操作管理，节省能源，一旦建立，可长期稳定运行。(4)本发明中污水的植物处理的整个净化过程属自然生化过程，不会像现有处理工艺一样在净化污水的过程中还会产生新的污染物质；通过利用环境和自然条件，强化人工调控措施，可取得满意的硝基苯类和苯胺类废水处理效果，大幅度的降低投资、运行费用和能耗；对于改善区域生态环境质量起到重要的作用。总体来说本发明投资和维护成本低，建设工程量小，易于运行管理；不产生二次污染，不破坏土地的生态功能，而且对保持水土、固持土壤和美化景观具有良好的效果。是一种实用、低成本、易维护、操作简单的硝基苯类和苯胺类废水处理技术。
图1为本发明土壤中硝基苯类污染物每个月后含量降低值变化曲线图；图2为本发明土壤中苯胺类污染物每个月后含量降低值变化曲线具体实施例方式下面通过实施例对本发明的技术方案再作进一步的说明实施例1—种利用植物系统处理硝基苯类和苯胺类废水的方法，包括a.改良土壤酸碱性
对旱地、洼地、湿地、滩涂、沼泽地为碱性土壤的，施用腐熟的细碎颗粒天然有机肥一厩肥。厩肥为牛羊猪禽类的积肥，施用量为2吨/亩；酸性土壤施用碳酸盐类石灰改良剂，碳酸盐类石灰改良剂施用量为0. 2吨/亩，直到土壤pH为7 ；b.杨树、柳树、槐树、冰草和芦苇的种植将杨树、柳树、槐树、冰草混种在上述旱地、洼地、滩涂地上杨树、柳树、槐树行距X株距为5X5米，树下条播冰草，条播行距为20厘米，种子播种量为1. 2千克/亩；选取分蘖后的芦苇幼苗，将芦苇苗(发芽前)从育苗田中起出，按株行距为ImXlm 进行栽植，每穴3 5株，栽种在湿地、沼泽地中；c.废水浇灌。旱地、洼地、湿地、滩涂、沼泽地上布设水管及布水器，引含硝基苯类和苯胺类废水定期均勻浇灌土地浇灌时间为当年4月到11月，每10天浇灌一次，每次浇水量为50m3/田。d.植物处理杨树、柳树、槐树的落叶、树枝收集后安全填埋；冰草和芦苇在每年11月生长期结束后刈割安全填埋。实验例1测试杨树、垂柳、槐树、红叶李、红柳、榆树、芦苇、冰草、狗尾草、山荞麦10种植物
对土壤中硝基苯类和苯胺类两类污染物的吸收、富集效果本发明于2010年3月份分别将杨树、垂柳、槐树、红叶李、红柳、榆树、冰草、狗尾草、山荞麦种植在旱地上，芦苇种植在沼泽地上，11月份采集土壤和植物茎叶、根、枝样品， 测定8个月后各植物体内污染物浓度增量，计算富集系数，结果见表1 表1不同植物对土壤中两类污染物的吸收、富集效果
权利要求
1. 一种利用植物系统处理硝基苯类和苯胺类废水的方法，其特征在于a.改良土壤酸碱性对旱地、洼地、湿地、滩涂、沼泽地为碱性土壤的，施用腐熟的细碎颗粒天然有机肥一厩肥，施用量为2吨/亩；酸性土壤施用碳酸盐类石灰改良剂，碳酸盐类石灰改良剂施用量为 0. 1 0. 25吨/亩，直到土壤pH为6 7或pH为7;b.杨树、柳树、槐树、冰草和芦苇的种植将杨树、柳树、槐树、冰草混种在上述旱地、洼地、滩涂地上杨树、柳树、槐树行距X株距为5X5米，树下条播冰草，冰草条播行距为15 25厘米，种子播种量为1. 2 1. 5千克/亩；选取分蘖后的芦苇幼苗，将芦苇苗从育苗田中起出，按株行距为ImX Im进行栽植，每穴3 5株，栽种在湿地、沼泽地中；c.废水浇灌。旱地、洼地、滩涂、湿地、沼泽地上布设水管及布水器，引含硝基苯类和苯胺类废水定期均勻浇灌浇灌时间为当年4月到11月，每10天浇灌一次，每次浇水量为50m3/亩；d.植物处理杨树、柳树、槐树的落叶、树枝收集后安全填埋；冰草和芦苇在每年11月生长期结束后刈割安全填埋。
全文摘要
本发明涉及一种利用植物系统处理硝基苯类和苯胺类废水的方法。其特征是在旱地、洼地、湿地、滩涂、沼泽地上种植植物，通过管道引废水浇灌，并在植物作用下，硝基苯类和苯胺类污染物被植物吸收、富集。测试杨树、柳树、槐树、冰草和芦苇对硝基苯类和苯胺类具有很高的富集系数，可高效去除污染物质，解决了硝基苯类和苯胺类废水污染问题。本发明投资和运行成本低、维护简单、工程量小，对保持水土、固持土壤和美化景观环境具有很好的效果。
文档编号C02F101/38GK102557263SQ20121000924
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者刘威, 刘振龙, 张有贤, 杨志强 申请人:兰州大学