专利名称：一种土壤修复方法
技术领域：
本发明涉及土壤修复，尤其涉及用于去除土壤中重金属的土壤修复方法。
背景技术：
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2米左右。土壤污染被称作“看不见的污染”，往往容易被人们忽视。据统计，目前全世界平均每年排放萊15万吨,铜340万吨,铅500万吨,镍100万吨。据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万公顷的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，其中轻度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4%。据估算，全国每年遭受重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染直接影响土壤生态系统的结构和功能，最终将对生态安全和人们的健康构成威胁。 土壤中重金属元素主要包括镉、铅、汞、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。因此，修复土壤以去除土壤中的重金属是目前世界各国急需解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种修复效果好、对环境友好、经济又合理的土壤修复方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种土壤修复方法，所述修复方法包括以下步骤(Al)将植物秸杆翻压覆盖到土壤中；(A2)在所述土壤中套种重金属超富集植物和低积累植物；(A3)在所述土壤中施加淋洗剂；(A4)收获所述重金属超富集植物和低富集植物，从而修复了所述土壤。。根据上述的修复方法，优选地，所述植物秸杆是玉米或小麦秸杆。根据上述的修复方法，优选地，所述植物秸杆的施用量为I. 3 I. 5tha'根据上述的修复方法，优选地，在所述步骤(Al)后3-12天执行所述步骤(A2)。根据上述的修复方法，优选地，在所述步骤(Al)后7天，执行所述步骤(A2)。根据上述的修复方法，优选地，在所述步骤(A3)中，当所述重金属超富集植物和低积累植物的生物量最大时，施加淋洗剂。根据上述的修复方法，优选地，所述淋洗剂是可生物降解的表面活性剂或螯合剂。根据上述的修复方法,优选地,所述淋洗剂的施加量为3 5mmol/kg。根据上述的修复方法，优选地，所述重金属超富集植物是东南景天或天蓝遏蓝菜。根据上述的修复方法，优选地，所述低富集植物是玉米或小麦。根据上述的修复方法，优选地，在所述步骤(A3)后I个月，执行所述步骤(A4)。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
本发明采用重金属超富集植物如东南景天去吸收土壤中的重金属，重金属去除效果好，且没有引入二次污染源，对环境友好。适量的植物秸杆在腐解初期提供植物生长的有机质和营养物质，随着腐解量的增力口，同时增强了土壤中重金属的活性，也即是适量的秸杆添加可以降低土壤重金属对植物的危害。过量的秸杆添加则活化重金属，增加土壤中重金属的危害。东南景天是近年在浙江衢州、湖南郴州古老的铅锌矿区发现的一种锌、镉、铅超积累植物，能将锌、镉、铅等较多的吸收到植株的地上部，有效减轻土壤重金属污染。而且，其还具有生长较快、生物量较大、环境适应性较广、无性繁殖、多年生等优点，是实施植物修复 与生态绿化的优良植物。天蓝遏蓝菜(Thlasp icaerulenscens)也是一种锌、镉、铅超积累植物。套种超富集植物提取重金属的效率比单种超富集植物明显提高，同时玉米及小麦等植物能够生产出符合卫生标准的食品或动物饲料或生物能源，玉米及小麦等植物秸杆又可以继续利用，是一条经济又合理的治理方法。施加淋洗剂(如可生物降解的表面活性剂或螯合剂)常会抑制植物的生长，生物量减少，甚至死亡。因此淋洗剂的施用时间很重要，为了减少淋洗剂引起土壤中可溶性重金属的增加，避免植物长期生长在高活度重金属调价下，最合适的施加时间就是在植物的生物量达到最大时施加一定的淋洗剂I、螯合剂可以增加土壤重金属的溶解度，增加重金属的生物有效性，金属螯合物可以从内皮层裂口进入根部，然后从根部迅速转移到茎叶。2、EDDS (乙二胺二琥珀酸)为一种生物可降解性螯合剂，对生态环境负面影响小3、过量的施用螯合剂不但不能进一步增加植物吸收，还可能导致重金属林溶引起地下水污染。本方法施用剂量下，EDDS螯合物可在15 20天左右完全降解。
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中图I是本发明实施例I的土壤修复方法的流程图。
具体实施例方式图I和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例I :图I示意性地给出了本发明实施例的土壤修复方法的流程图，如图I所示，所述修复方法包括以下步骤(Al)将植物秸杆翻压覆盖到土壤中；所述植物秸杆是玉米或小麦秸杆，且所述植物稻杆的优选施用量为I. 3 I. 5tha 1O(A2)在所述步骤(Al)后3-12天，再在所述土壤中套种重金属超富集植物和低积累植物，所述重金属超富集植物是东南景天或对重金属有较好吸收作用的植物，如天蓝遏蓝菜，所述低富集植物优选是玉米或小麦。(A3)在所述土壤中施加淋洗剂，为了降低淋洗剂对植物的影响，优选地，当所述重金属超富集植物和低积累植物的生物量最大时，施加淋洗剂；且淋洗剂的合适施加量为3 5mmol/kg ;所述淋洗剂可选择可生物降解的表面活性剂(如鼠李糖脂、茶皂素)或螯合剂(如EDDS、腐植酸)。(A4)收获所述重金属超富集植物和低富集植物，从而修复了所述土壤。为了进一步增强对土壤中重金属的吸收效果，优选在淋洗剂施加一个月后，收获所述重金属超富集植物和低富集植物。 根据本发明实施例I达到的益处在于本发明有效地利用了自然界中存在的对重金属有很好吸收效果的植物，如东南景天、天蓝遏蓝菜，并且和玉米或小麦等植物套种，不仅能进一步提高重金属吸收效率，同时玉米或小麦能够生产出符合卫生标准的食品或动物饲料或生物能源，秸杆又可以继续利用。实施例2:根据实施例I所述的土壤修复方法的应用例，在该应用例中，主要去除土壤中的重金属镉、锌，所述修复方法具体为(Al)将玉米秸杆翻压覆盖到土壤中，玉米秸杆的施用量为I. 4tha_1 ；(A2)在所述步骤(Al)后7天，再在所述土壤中套种重金属超富集植物东南景天和低积累植物玉米；(A3)当所述东南景天和玉米的生物量最大时,在所述土壤中施加螯合剂EDDS (乙二胺二琥珀酸)，施加量为4mmol/kg ；(A4)在螯合剂施加一个月后，收获所述东南景天和玉米，从而修复了所述土壤，有效去除土壤中的镉、锌。实验结果表明，套种东南景天和玉米的去除重金属的效果比单种东南景天好至少10%。实施例3 根据实施例I所述的土壤修复方法的应用例，在该应用例中，主要去除土壤中的重金属镉、锌，所述修复方法具体为(Al)将玉米秸杆翻压覆盖到土壤中，玉米秸杆的施用量为I. 3tha_1 ；(A2)在所述步骤(Al)后12天，再在所述土壤中套种重金属超富集植物东南景天和低积累植物玉米；(A3)当所述东南景天和玉米的生物量最大时，在所述土壤中施加可生物降解的表面活性剂鼠李糖脂，施加量为3mmol/kg ；(A4)在表面活性剂施加一个月后，收获所述东南景天和玉米，从而修复了所述土壤，有效去除土壤中的镉、锌。实施例4 根据实施例I所述的土壤修复方法的应用例，在该应用例中，主要去除土壤中的重金属镉、锌，所述修复方法具体为(Al)将小麦稻杆翻压覆盖到土壤中，小麦稻杆的施用量为I. 5tha_1 ；(A2)在所述步骤(Al)后3天，再在所述土壤中套种重金属超富集植物天蓝遏蓝菜和低积累植物小麦(或玉米)；(A3)当所述天蓝遏蓝菜和小麦的生物量最大时，在所述土壤中施加螯合剂腐植酸，施加量为5mmol/kg ；(A4)在螯合剂施加一个月后，收获所述天蓝遏蓝菜和小麦，从而修复了所述土壤，有效去除土壤中的镉、锌。上述实施例仅是示例性地给出了超富集植物东南景天、天蓝遏蓝菜，低积累植物玉米、小麦，当然还可以是其它植物，只要其它植物能够有效吸收土壤中需去除的重金属元素。这对于本领域的技术人员来说，实施效果是可以预料到的，是能够实现本发明的目的的。·
权利要求
1.一种土壤修复方法，所述修复方法包括以下步骤 (Al)将植物秸杆翻压覆盖到土壤中； (A2)在所述土壤中套种重金属超富集植物和低积累植物， (A3)在所述土壤中施加淋洗剂； (A4)收获所述重金属超富集植物和低富集植物，从而修复了所述土壤。
2.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于所述植物秸杆是玉米或小麦秸杆。
3.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于所述植物秸杆的施用量为I.3 I. 5tha、
4.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于在所述步骤(Al)后3-12天，执行所述步骤(A2)。
5.根据权利要求4所述的修复方法，其特征在于在所述步骤(Al)后7天，执行所述步骤(A2)。
6.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于在所述步骤(A3)中，当所述重金属超富集植物和低积累植物的生物量最大时，施加淋洗剂。
7.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于所述淋洗剂是可生物降解的表面活性剂或螯合剂。
8.根据权利要求7所述的修复方法，其特征在于所述淋洗剂的施加量为3 5mmol/kg ο
9.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于所述重金属超富集植物是东南景天或天蓝遏蓝菜。
10.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于所述低富集植物是玉米或小麦。
11.根据权利要求I所述的修复方法，其特征在于在所述步骤(A3)后I个月，执行所述步骤(A4)。
全文摘要
本发明公开了一种土壤修复方法，所述修复方法包括以下步骤(A1)将植物秸秆翻压覆盖到土壤中；(A2)在所述土壤中套种重金属超富集植物和低积累植物；(A3)在所述土壤中施加淋洗剂；(A4)收获所述重金属超富集植物和低富集植物，从而修复了所述土壤。本发明具有修复效果好、对环境友好、经济又合理等优点。
文档编号B09C1/00GK102896142SQ20121040167
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者陈建军, 项海, 田帅慧 申请人:杭州固洁环保工程有限公司