聯(lián)合強(qiáng)化藨草修復(fù)芘和鉛復(fù)合污染土壤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聯(lián)合強(qiáng)化薦草修復(fù)芘和鉛復(fù)合污染土壤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的發(fā)展，環(huán)境中重金屬和有機(jī)污染物的排放量在 相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)會(huì)保持在比較高的水平，我國(guó)土壤污染也將因此趨向嚴(yán)重化和復(fù)雜化。土 壤污染物分為有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物。有機(jī)污染物主要包括多環(huán)芳烴、有機(jī)農(nóng)藥、酚類 化合物以及石油等，無(wú)機(jī)污染物主要包括重金屬、放射性核素、酸、堿以及鹽等。多環(huán)芳烴 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)是環(huán)境中廣泛存在的一類有機(jī)污染物。PAHs 是指兩個(gè)或者兩個(gè)以上的苯環(huán)稠環(huán)的有機(jī)化合物，難生物降解，具有很強(qiáng)的致畸、致癌以及 致突變的"三致"作用。由于PAHs是高度脂溶性的，因此容易在人體富脂肪器官和乳液積 累，也能通過(guò)生物放大，嚴(yán)重危害人類健康；芘是廣泛存在于環(huán)境中的PAHs污染物。重金屬 是土壤污染中范圍最廣、危害性最大的一類污染物。重金屬在土壤環(huán)境中不能分解或者降 解，它們可在生物體內(nèi)積累和轉(zhuǎn)化，從低等生物島高等生物積累的濃度依次升高。隨著重金 屬濃度的增加，人體代謝過(guò)程和酶系統(tǒng)受到影響，因此重金屬污染也成為了當(dāng)今生態(tài)、農(nóng)業(yè) 和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)；我國(guó)某些區(qū)域的兒童血鉛濃度嚴(yán)重超標(biāo)，鉛作為可導(dǎo) 致中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p害的重金屬污染物已被普遍重視。另外，雖然單一污染物構(gòu)成的環(huán) 境污染事件時(shí)有發(fā)生，但事實(shí)上絕對(duì)意義的單一有機(jī)物或者單一重金屬是不存在的，有機(jī) 物和重金屬污染都是具有綜合性和伴生性的。土壤中有機(jī)物-重金屬?gòu)?fù)合污染現(xiàn)象非常普 遍。因此，芘和鉛這種有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合污染環(huán)境的修復(fù)具有重要意義。對(duì)有機(jī)物-重金屬 復(fù)合污染的治理和修復(fù)已成為全球范圍內(nèi)亟待解決的問題。目前國(guó)內(nèi)發(fā)展了一系列土壤修 復(fù)技術(shù)，包括物理化學(xué)技術(shù)修復(fù)和生物修復(fù)。采用物理化學(xué)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤，不僅 費(fèi)用昂貴，難以用于大規(guī)模污染土壤的改良，而且常常導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤生物活性下 降和土壤肥力退化等。相對(duì)于傳統(tǒng)的物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)，植物修復(fù)是一種新型的生物修復(fù) 途徑。
[0003] 植物修復(fù)中目前發(fā)現(xiàn)的超積累植物大多生長(zhǎng)速度慢、生物量小并且一種大多只能 吸收一種污染物，而當(dāng)前的土壤污染往往是由幾種污染物共同組成的復(fù)合污染，因而大大 限制了植物修復(fù)技術(shù)在復(fù)合污染土壤中的實(shí)際應(yīng)用。表面活性劑是一種增溶試劑，能提高 土壤中PAHs等有機(jī)物在土壤溶液中的濃度以及其生物可利用性，促進(jìn)植物吸收或者微生 物的降解。螯合劑是一類重金屬活化劑，能螯合土壤中的金屬離子，使得重金屬由不溶態(tài)轉(zhuǎn) 化為可溶態(tài)的同時(shí)從土壤顆粒表面解吸下來(lái)，從而提高重金屬在土壤中的生物可利用性。 因此開發(fā)選擇合適的環(huán)境友好的螯合劑和表面活性劑對(duì)于推廣植物修復(fù)技術(shù)具有很大的 影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種聯(lián)合強(qiáng)化薦草修復(fù)芘和鉛復(fù)合污染土壤的方法。
[0005] 本發(fā)明所采用的植物為薦草，為莎草科薦草屬。多年生水生挺水草本植物，具長(zhǎng)的 匍匐根狀莖?；ü?~9月，屬有性繁殖。薦草抗寒性耐濕，為濕生植物。喜生于潮濕多水 之地，常于溝地塘邊、山谷溪畔或沼澤地，成片出現(xiàn)薦草占優(yōu)勢(shì)的群落。喜溫暖、濕潤(rùn)和半陰 環(huán)境。生長(zhǎng)室溫13~19°C，冬季溫度不低于7°C，其地下部分可耐-15°C低溫。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案： 一種聯(lián)合強(qiáng)化薦草修復(fù)芘和/或鉛復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于該方法的具體步 驟為：將薦草幼苗移栽至芘和/或鉛污染的土壤中，每平米栽種薦草幼苗600~1000棵，薦草 緩苗10天后，在土壤中澆灌含有氨三乙酸和烷基糖苷的混合溶液，保持每立方米土壤中氨 三乙酸和烷基糖苷總質(zhì)量為I. 〇~2. 5g，待薦草生長(zhǎng)成熟后，將薦草從土壤中移除，實(shí)現(xiàn)對(duì)芘 和/或鉛復(fù)合污染土壤的修復(fù)。
[0007] 上述的氨三乙酸和烷基糖苷的質(zhì)量比為1 : (0. 75~1. 1)。
[0008] 本發(fā)明通過(guò)在土壤中澆灌一定量的的APG和NTA，以提高土壤中芘和鉛的生物可 利用性，從而提高薦草對(duì)芘和鉛的吸收以及土壤中微生物對(duì)芘的降解。收獲的薦草，隨垃圾 進(jìn)行衛(wèi)生填埋或焚燒，也可以以某種方式對(duì)其進(jìn)行綜合的資源化利用等，在某種程度上降 低了其二次污染的可能性。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1不同濃度比例NTA和APG的添加對(duì)薦草株高的影響（a)以及不同濃度比例 NTA和APG的添加對(duì)薦草植株生物量的影響（b)。
[0010] 圖2不同濃度比例NTA和APG的添加對(duì)薦草吸收鉛的影響。
[0011] 圖3不同濃度比例NTA和APG的添加對(duì)土壤中芘去除率的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 供試土壤： 實(shí)驗(yàn)用土樣品采自上海大學(xué)東區(qū)校園，無(wú)污染史，自制芘-鉛復(fù)合污染土壤。模擬污染 土壤的芘和鉛濃度分別為：202±5mg/kg ;575±5mg/kg。
[0013] 實(shí)施方案： 實(shí)驗(yàn)在2014年（2014. 8. 2~2014. 10. 2)共計(jì)60天，試驗(yàn)地點(diǎn)選在上海大學(xué)環(huán)化學(xué)院實(shí) 驗(yàn)樓內(nèi)。實(shí)驗(yàn)所用的薦草采自上海市吳淞口濱江濕地，緩苗一周后的每平米栽種薦草幼苗 1000棵，植物在供試土壤中預(yù)培養(yǎng)10天左右后(保持盆中土壤含水量為田間最大持水量的 75%)。試驗(yàn)共設(shè)九個(gè)處理組，每個(gè)處理組三個(gè)平行，即在預(yù)培養(yǎng)后的盆栽中添加不同濃度比 例的氨三乙酸和烷基糖苷溶液，使得其在土壤中的含量分別為：〇g/kg，lg/kg，2g/kg以及 以上濃度的兩兩復(fù)配，具體如表1所列。
[0014] 表1盆栽試驗(yàn)的處理