本發(fa)明(ming)屬于土壤修復領域,尤其涉及一種利(li)用礦化(hua)垃圾強化(hua)植物修復石油污(wu)染土壤的方法(fa)。
背景技術:
隨(sui)著石(shi)油(you)(you)石(shi)化(hua)(hua)行(xing)業(ye)的快(kuai)速發展,石(shi)油(you)(you)開采、儲存、運輸等(deng)生產過程及泄(xie)漏事故造成的土(tu)壤污染(ran)日益嚴重(zhong)。不僅造成土(tu)壤鹽堿化(hua)(hua)、毒化(hua)(hua),導致(zhi)土(tu)壤破壞和廢毀,而且其有(you)毒物(wu)能通過農作物(wu)和地下(xia)水進入食物(wu)鏈系統,最(zui)終(zhong)直接危害人類(lei),因此修復石(shi)油(you)(you)污染(ran)土(tu)壤具有(you)重(zhong)要意義(yi)。
近(jin)年(nian)來,生物(wu)修(xiu)復(fu)(fu)法因比(bi)物(wu)化(hua)修(xiu)復(fu)(fu)方法更(geng)經濟、效果徹(che)底、綠色環(huan)保等優(you)勢正成為石(shi)油污(wu)(wu)染(ran)(ran)土(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)復(fu)(fu)的(de)(de)主流手段(duan),被美(mei)國環(huan)保總(zong)局推薦作為石(shi)油污(wu)(wu)染(ran)(ran)土(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)復(fu)(fu)的(de)(de)首選措施。而(er)植(zhi)物(wu)修(xiu)復(fu)(fu)是指(zhi)植(zhi)物(wu)可以(yi)通(tong)過直接吸收和降解有(you)機(ji)(ji)(ji)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)及釋放各種分泌(mi)物(wu)刺激微生物(wu)活(huo)性,以(yi)加強其生物(wu)轉化(hua)作用(yong)和強化(hua)有(you)機(ji)(ji)(ji)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu)在植(zhi)物(wu)根部區(qu)域的(de)(de)礦化(hua)作用(yong)來降解土(tu)壤(rang)(rang)中的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物(wu),是生物(wu)修(xiu)復(fu)(fu)的(de)(de)主要(yao)方法之一。
在(zai)植物(wu)(wu)(wu)修復(fu)(fu)過程中,植物(wu)(wu)(wu)與土壤(rang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)具有(you)相互(hu)促進的(de)作用(yong),能協同修復(fu)(fu)石油污染(ran)(ran)土壤(rang)。植物(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長時,其根系(xi)可以為微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)提供適宜(yi)的(de)營養條(tiao)件,保證(zheng)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)數目和維持其活性(xing);反過來,微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)旺盛生(sheng)(sheng)(sheng)長,增(zeng)強了對污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)的(de)降解,也使植物(wu)(wu)(wu)有(you)更優化的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長空(kong)間(jian)。在(zai)植物(wu)(wu)(wu)存在(zai)情(qing)況下,微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)數量會比無植物(wu)(wu)(wu)存在(zai)時提高(gao)1~2個數量級。植物(wu)(wu)(wu)還可以提高(gao)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)有(you)效(xiao)性(xing),改良土壤(rang)物(wu)(wu)(wu)理結構,使水(shui)分、營養物(wu)(wu)(wu)質和微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)等(deng)更快更深入的(de)擴散滲透(tou)。植物(wu)(wu)(wu)修復(fu)(fu)的(de)成本相對較低(di),且不(bu)會破壞土壤(rang)原有(you)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)系(xi)統,符合可持續發展戰略,是目前(qian)石油污染(ran)(ran)土壤(rang)修復(fu)(fu)領(ling)域的(de)研(yan)究熱點之一。
但植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)修(xiu)復(fu)的(de)(de)修(xiu)復(fu)效率較(jiao)(jiao)低,修(xiu)復(fu)周期長。而(er)且由于(yu)石油(you)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)對植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)發芽和生長有較(jiao)(jiao)強的(de)(de)抑制作(zuo)用(yong),導(dao)致植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)修(xiu)復(fu)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)局限于(yu)低濃度的(de)(de)石油(you)污(wu)染(ran)土壤。所以,如何提高植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)修(xiu)復(fu)技術(shu)的(de)(de)效率,縮短植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)修(xiu)復(fu)周期,擴大(da)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)修(xiu)復(fu)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)范圍,是目前亟待解決的(de)(de)問題。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明(ming)的(de)(de)目的(de)(de)在(zai)于提供(gong)(gong)一(yi)種利用(yong)礦化(hua)垃(la)圾強化(hua)植物修復石(shi)油污染(ran)土壤的(de)(de)方法,本發明(ming)提供(gong)(gong)的(de)(de)方法對石(shi)油污染(ran)土壤的(de)(de)修復效率(lv)較高,能夠(gou)擴大植物修復的(de)(de)應用(yong)范圍(wei)。
本發明(ming)提供了一種利用(yong)礦化垃圾強(qiang)化植物修(xiu)復石油(you)污染土壤的方(fang)法(fa),包括(kuo)以下步(bu)驟:
a)、礦化垃(la)圾(ji)篩(shai)分后與石(shi)油污染(ran)土壤混(hun)合,得到混(hun)合土壤;所述篩(shai)分的(de)(de)篩(shai)網孔徑(jing)為10~20mm;所述礦化垃(la)圾(ji)的(de)(de)填埋(mai)齡為5~15年;
b)、將植物種植到所述混(hun)合土(tu)壤(rang)(rang)中,混(hun)合土(tu)壤(rang)(rang)中的石油烴降解,得到修復(fu)后土(tu)壤(rang)(rang)。
優選的,所述混合土壤中石油烴(jing)的含量≤5wt%。
優選的,篩分后礦化垃圾與石油污染土壤的質量比為(wei)(0.1~3):1。
優選的,種植(zhi)(zhi)植(zhi)(zhi)物后,控制混(hun)合土壤的含水率為(wei)14~20wt%。
優(you)選的,種植植物后,控制混合(he)土壤的溫(wen)度(du)為5~35℃。
優選的(de)(de),步驟b)中,種植(zhi)(zhi)植(zhi)(zhi)物的(de)(de)具體過程包括(kuo):
將植物的種(zhong)子播(bo)種(zhong)于(yu)所述混合土(tu)壤中,在(zai)土(tu)壤上部覆土(tu)。
優(you)選的,所述覆(fu)土的厚(hou)度為(wei)0.5~1.0cm。
優選(xuan)的,所述種子在(zai)進行播種之前,先進行消毒。
優選的,所(suo)述礦化垃圾采集自生活(huo)垃圾衛生填埋場。
優選的,所述植物包括紫(zi)花苜蓿、黑麥草、高羊茅和翅堿(jian)蓬中的一種或(huo)多(duo)種。
與現(xian)有(you)技(ji)術(shu)相比,本(ben)(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)提供了一種利用礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)植(zhi)(zhi)物修(xiu)復(fu)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)污(wu)染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法。本(ben)(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)提供的(de)(de)(de)(de)方(fang)法包(bao)括以(yi)(yi)下步驟(zou):a)、礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)篩(shai)(shai)分后與石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)污(wu)染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)混合,得到(dao)混合土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang);所(suo)(suo)述(shu)(shu)篩(shai)(shai)分的(de)(de)(de)(de)篩(shai)(shai)網孔徑為(wei)(wei)10~20mm;所(suo)(suo)述(shu)(shu)礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)的(de)(de)(de)(de)填(tian)(tian)埋(mai)齡(ling)為(wei)(wei)5~15年(nian);b)、將植(zhi)(zhi)物種植(zhi)(zhi)到(dao)所(suo)(suo)述(shu)(shu)混合土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)(zhong),混合土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)(jing)(jing)降(jiang)(jiang)解(jie),得到(dao)修(xiu)復(fu)后土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)。本(ben)(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)通(tong)過向石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)污(wu)染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)特定粒徑和填(tian)(tian)埋(mai)齡(ling)的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji),能夠顯(xian)著促(cu)進土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)微生物和土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)植(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)(de)生長,從而提高(gao)(gao)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)(zhong)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)效(xiao)果和降(jiang)(jiang)解(jie)速率(lv);而且向石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)污(wu)染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji),可以(yi)(yi)稀(xi)釋土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)(zhong)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)濃度(du),降(jiang)(jiang)低石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)污(wu)染(ran)物對(dui)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)微生物和植(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)(de)抑制(zhi)作用,擴大(da)植(zhi)(zhi)物修(xiu)復(fu)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用范圍;另外(wai)礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)本(ben)(ben)身(shen)是(shi)一種廢物,儲量(liang)巨(ju)大(da),將礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)用于(yu)修(xiu)復(fu)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)污(wu)染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang),還可以(yi)(yi)降(jiang)(jiang)低修(xiu)復(fu)成本(ben)(ben),實現(xian)“以(yi)(yi)廢治廢”。在(zai)本(ben)(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)提供的(de)(de)(de)(de)優選技(ji)術(shu)方(fang)案中(zhong)(zhong)(zhong),選擇特定種類(lei)的(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)物修(xiu)復(fu)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)污(wu)染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang),這些植(zhi)(zhi)物對(dui)多(duo)種重金屬有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)蓄集作用,可以(yi)(yi)提高(gao)(gao)礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)土(tu)(tu)(tu)(tu)地利用的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)。實驗結(jie)果表(biao)明(ming)(ming),在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)修(xiu)復(fu)條件下,添加(jia)礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)的(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)(zhong)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)效(xiao)果和降(jiang)(jiang)解(jie)速度(du)明(ming)(ming)顯(xian)高(gao)(gao)于(yu)未(wei)添加(jia)礦(kuang)(kuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)垃(la)(la)(la)圾(ji)的(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang),土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)生態(tai)毒性(xing)大(da)幅(fu)下降(jiang)(jiang),石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)(jing)(jing)降(jiang)(jiang)解(jie)酶活性(xing)、石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)(jing)(jing)降(jiang)(jiang)解(jie)菌(jun)數量(liang)和多(duo)樣性(xing)、土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)質量(liang)和肥力都顯(xian)著提高(gao)(gao)。
具體實施方式
下(xia)面對本(ben)發(fa)(fa)明實施例中的(de)技(ji)術(shu)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所(suo)(suo)描述的(de)實施例僅是本(ben)發(fa)(fa)明一(yi)部(bu)分實施例,而不是全部(bu)的(de)實施例。基(ji)于本(ben)發(fa)(fa)明中的(de)實施例,本(ben)領域普通技(ji)術(shu)人員在(zai)沒有做(zuo)出(chu)創造性勞動前(qian)提下(xia)所(suo)(suo)獲得的(de)所(suo)(suo)有其他實施例,都屬于本(ben)發(fa)(fa)明保護的(de)范圍。
一種利用礦化(hua)垃圾強化(hua)植物(wu)修復石油(you)污染土壤的方法(fa),包括(kuo)以(yi)下(xia)步驟:
a)、礦(kuang)化垃圾(ji)篩(shai)分(fen)后與石油污染土壤(rang)混(hun)合,得到混(hun)合土壤(rang);所述篩(shai)分(fen)的篩(shai)網孔徑(jing)為10~20mm;所述礦(kuang)化垃圾(ji)的填埋(mai)齡為5~15年;
b)、將(jiang)植物(wu)種(zhong)植到所述混合土壤中,混合土壤中的石油烴(jing)降(jiang)解,得(de)到修復后土壤。
在本發(fa)明(ming)中,首先對礦(kuang)化(hua)垃(la)(la)圾(ji)進(jin)行(xing)篩分(fen)(fen)。其(qi)中,所(suo)述(shu)礦(kuang)化(hua)垃(la)(la)圾(ji)是指在填埋(mai)(mai)場中填埋(mai)(mai)多(duo)年(nian),基本達到穩定(ding)化(hua),已可進(jin)行(xing)開采利(li)用的(de)(de)垃(la)(la)圾(ji);所(suo)述(shu)礦(kuang)化(hua)垃(la)(la)圾(ji)的(de)(de)填埋(mai)(mai)齡為(wei)(wei)5~15年(nian),優選為(wei)(wei)6~10年(nian),具體可為(wei)(wei)7年(nian)、8年(nian)或9年(nian);所(suo)述(shu)篩分(fen)(fen)的(de)(de)篩網孔徑(jing)為(wei)(wei)10~20mm。在本發(fa)明(ming)中,可通過(guo)篩分(fen)(fen)獲得(de)(de)特(te)(te)定(ding)粒(li)(li)徑(jing)范圍的(de)(de)礦(kuang)化(hua)垃(la)(la)圾(ji)。篩分(fen)(fen)去除的(de)(de)主(zhu)要為(wei)(wei)塑料、織物(wu)、玻璃、金(jin)屬等對土(tu)壤(rang)有(you)(you)害(hai)的(de)(de)雜物(wu),可回收利(li)用。篩分(fen)(fen)后獲得(de)(de)粒(li)(li)徑(jing)≤20mm,具體可為(wei)(wei)≤10mm的(de)(de)礦(kuang)化(hua)垃(la)(la)圾(ji)顆粒(li)(li),其(qi)主(zhu)要成分(fen)(fen)為(wei)(wei)腐殖土(tu)。在本發(fa)明(ming)中,篩分(fen)(fen)獲得(de)(de)的(de)(de)礦(kuang)化(hua)垃(la)(la)圾(ji)的(de)(de)孔隙度比較高、顆粒(li)(li)較大(da),可以起到土(tu)壤(rang)膨松(song)劑的(de)(de)作(zuo)用。本發(fa)明(ming)對所(suo)述(shu)礦(kuang)化(hua)垃(la)(la)圾(ji)的(de)(de)來源沒有(you)(you)特(te)(te)別限(xian)定(ding),可采集自生活垃(la)(la)圾(ji)衛(wei)生填埋(mai)(mai)場。
礦(kuang)(kuang)化垃圾(ji)篩分(fen)后與石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤混(hun)合(he),得(de)到混(hun)合(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤。其中(zhong),所述石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤優(you)選(xuan)為風干的(de)(de)(de)(de)石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤;所述石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤的(de)(de)(de)(de)石(shi)油(you)烴含(han)量(liang)(liang)可(ke)為(0.5~100)g/kg,具體可(ke)為30g/kg、50g/kg、60g/kg、或100g/kg。在(zai)本發(fa)明(ming)中(zhong),將礦(kuang)(kuang)化垃圾(ji)添(tian)加到石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤中(zhong)有促(cu)進土(tu)(tu)(tu)(tu)壤中(zhong)石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)降解(jie),稀釋土(tu)(tu)(tu)(tu)壤石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)濃(nong)度,緩解(jie)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤中(zhong)石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)對植物(wu)(wu)(wu)生長的(de)(de)(de)(de)抑制作用(yong)。雖然礦(kuang)(kuang)化垃圾(ji)在(zai)混(hun)合(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤中(zhong)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)越高(gao),對石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)降解(jie)效(xiao)果越好,但也(ye)會增加土(tu)(tu)(tu)(tu)壤重金(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)風險,因(yin)此也(ye)不宜過高(gao)。在(zai)本發(fa)明(ming)中(zhong),篩分(fen)后礦(kuang)(kuang)化垃圾(ji)與石(shi)油(you)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)比優(you)選(xuan)為(0.1~3):1,具體可(ke)為1:9、1:3、1:1、3:1。在(zai)本發(fa)明(ming)中(zhong),混(hun)合(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤中(zhong)石(shi)油(you)烴的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)優(you)選(xuan)≤5wt%,更優(you)選(xuan)為≤2.5wt%。
得到混(hun)(hun)合(he)土(tu)壤(rang)(rang)后(hou)(hou)(hou),將植物(wu)(wu)種(zhong)(zhong)植到所述混(hun)(hun)合(he)土(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)。其中(zhong),所述植物(wu)(wu)包(bao)括但不限于(yu)紫花苜蓿、黑麥草、高羊茅和翅堿蓬(peng)中(zhong)的(de)(de)一種(zhong)(zhong)或(huo)多種(zhong)(zhong),優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)紫花苜蓿。在(zai)(zai)(zai)(zai)本發明中(zhong),優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)按(an)照以下方式種(zhong)(zhong)植植物(wu)(wu):將植物(wu)(wu)的(de)(de)種(zhong)(zhong)子播(bo)種(zhong)(zhong)于(yu)所述混(hun)(hun)合(he)土(tu)壤(rang)(rang)中(zhong),在(zai)(zai)(zai)(zai)土(tu)壤(rang)(rang)上部(bu)覆土(tu)。其中(zhong),所述種(zhong)(zhong)子播(bo)種(zhong)(zhong)的(de)(de)量優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)0.5~4kg/畝,具體(ti)可(ke)(ke)為(wei)1.2~3.5kg/畝;所述覆土(tu)的(de)(de)厚度優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)0.5~1cm;所述種(zhong)(zhong)子在(zai)(zai)(zai)(zai)進行播(bo)種(zhong)(zhong)之前,優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)先進行消毒,更優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)浸泡(pao)于(yu)2vol%的(de)(de)過氧化氫(qing)水(shui)(shui)溶液中(zhong)消毒20min。種(zhong)(zhong)植植物(wu)(wu)后(hou)(hou)(hou),對混(hun)(hun)合(he)土(tu)壤(rang)(rang)的(de)(de)含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)(lv)和溫度進行控(kong)制(zhi)(zhi),含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)(lv)優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)14~20wt%,具體(ti)可(ke)(ke)為(wei)14wt%、17wt%、20wt%;溫度優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)溫度控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)5~35℃,具體(ti)可(ke)(ke)為(wei)25℃。在(zai)(zai)(zai)(zai)植物(wu)(wu)的(de)(de)種(zhong)(zhong)植過程(cheng)中(zhong),混(hun)(hun)合(he)土(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)的(de)(de)石(shi)油(you)烴(jing)不斷降(jiang)解(jie)(jie),降(jiang)解(jie)(jie)一段時(shi)間后(hou)(hou)(hou),土(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)的(de)(de)石(shi)油(you)烴(jing)去除率(lv)(lv)趨于(yu)穩定,得到修復后(hou)(hou)(hou)土(tu)壤(rang)(rang)。在(zai)(zai)(zai)(zai)本發明提供的(de)(de)一個實(shi)施(shi)例(li)中(zhong),種(zhong)(zhong)植植物(wu)(wu)4個月后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)混(hun)(hun)合(he)土(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)石(shi)油(you)烴(jing)含(han)(han)量已(yi)經(jing)達到環境治理標(biao)準。
本(ben)發明(ming)通過(guo)向石(shi)(shi)油(you)(you)(you)污染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)添加特(te)定(ding)粒徑和(he)(he)(he)填(tian)埋齡的(de)礦(kuang)(kuang)化(hua)垃(la)圾(ji)(ji),能夠顯著促進土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)微(wei)生(sheng)物(wu)和(he)(he)(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)植(zhi)(zhi)物(wu)的(de)生(sheng)長,從而(er)提高(gao)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)的(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)效果(guo)和(he)(he)(he)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)速率;而(er)且向石(shi)(shi)油(you)(you)(you)污染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)加入礦(kuang)(kuang)化(hua)垃(la)圾(ji)(ji),可以稀(xi)釋土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)的(de)濃度,降(jiang)(jiang)低石(shi)(shi)油(you)(you)(you)污染(ran)物(wu)對土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)微(wei)生(sheng)物(wu)和(he)(he)(he)植(zhi)(zhi)物(wu)的(de)抑(yi)制作用,擴大(da)植(zhi)(zhi)物(wu)修復(fu)的(de)應用范(fan)圍;另外礦(kuang)(kuang)化(hua)垃(la)圾(ji)(ji)本(ben)身(shen)是(shi)一(yi)種廢物(wu),儲量(liang)巨大(da),將礦(kuang)(kuang)化(hua)垃(la)圾(ji)(ji)用于修復(fu)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)污染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang),還可以降(jiang)(jiang)低修復(fu)成本(ben),實現“以廢治廢”。實驗結果(guo)表明(ming),在相同的(de)修復(fu)條(tiao)件下(xia),添加礦(kuang)(kuang)化(hua)垃(la)圾(ji)(ji)的(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)的(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)效果(guo)和(he)(he)(he)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)速度明(ming)顯高(gao)于未添加礦(kuang)(kuang)化(hua)垃(la)圾(ji)(ji)的(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang),土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)生(sheng)態毒性大(da)幅下(xia)降(jiang)(jiang),石(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)酶活(huo)性、石(shi)(shi)油(you)(you)(you)烴(jing)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)菌數量(liang)和(he)(he)(he)多樣性、土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)質(zhi)量(liang)和(he)(he)(he)肥力(li)都顯著提高(gao)。
為更清(qing)楚起見,下(xia)面通過以下(xia)實施例進行詳(xiang)細(xi)說明。
實施例1
采集生活(huo)垃圾(ji)衛生填埋場中填埋齡8年(nian)的礦(kuang)(kuang)化垃圾(ji),過孔(kong)徑(jing)為(wei)10mm篩,得(de)到粒(li)徑(jing)小于10mm的礦(kuang)(kuang)化垃圾(ji),待用。
在(zai)風(feng)干的(de)石(shi)油(you)(you)污(wu)染(ran)(ran)土(tu)壤(石(shi)油(you)(you)烴含量(liang)50g/kg)按照礦(kuang)化(hua)垃圾與石(shi)油(you)(you)污(wu)染(ran)(ran)土(tu)壤質(zhi)量(liang)比(bi)1:1加入上(shang)述過篩后(hou)(hou)的(de)礦(kuang)化(hua)垃圾,攪(jiao)拌均勻。添(tian)加礦(kuang)化(hua)垃圾前后(hou)(hou)污(wu)染(ran)(ran)土(tu)壤理化(hua)生性(xing)質(zhi)變化(hua)如表1所示(shi)。
表(biao)1添加(jia)礦(kuang)化垃圾前后土壤(rang)理化生性質變化
通過表(biao)1中的(de)數據可以看(kan)出(chu),添加礦(kuang)化垃圾后(hou),土壤的(de)生(sheng)態毒性大(da)幅下(xia)降,石油烴降解酶(mei)活性、石油降解菌數量和多樣性、土壤質量和肥(fei)力也顯著提高。
礦化(hua)垃(la)(la)圾與(yu)石油污(wu)染土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)混合后,得到混合土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang),將紫花苜蓿種子浸泡(pao)于(yu)2%的(de)過氧化(hua)氫中消毒20min,洗凈后均勻播(bo)種于(yu)混合土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中,播(bo)種量為1.2kg/畝,上部覆土(tu)(tu)(tu)0.5~1.0cm。同時做無(wu)礦化(hua)垃(la)(la)圾對照(zhao)組(含植(zhi)物)、無(wu)植(zhi)物對照(zhao)組(含礦化(hua)垃(la)(la)圾)和清(qing)潔土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)對照(zhao)組(含植(zhi)物、無(wu)礦化(hua)垃(la)(la)圾和污(wu)染土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang))。
播種后,控制混(hun)合(he)土壤溫(wen)度(du)為25℃,定(ding)時加(jia)水以(yi)保持20wt%的混(hun)合(he)土壤含水率。
播種7天后,實驗組(zu)的(de)紫(zi)花(hua)苜蓿發芽(ya)率為85%,無礦化垃圾對照(zhao)組(zu)的(de)紫(zi)花(hua)苜蓿的(de)發芽(ya)率為44.5%,清潔土壤對照(zhao)組(zu)的(de)紫(zi)花(hua)苜蓿發芽(ya)率為85%。
播(bo)種4個(ge)月(yue)后,實驗(yan)組的石油烴降解率為91.07%,無(wu)礦化垃圾對照組和無(wu)植物對照組中石油降解率分別(bie)23.56%、73.70%(索氏提(ti)取,gc/fid法測定);實驗(yan)組株(zhu)高為32cm,無(wu)礦化垃圾對照組株(zhu)高為7cm。
在本發明中,石(shi)油烴(jing)降(jiang)解(jie)率=降(jiang)解(jie)后(hou)土壤的石(shi)油烴(jing)總質(zhi)量÷土壤初始石(shi)油烴(jing)總質(zhi)量×100%。
實施例2
采集生(sheng)(sheng)活(huo)垃圾衛生(sheng)(sheng)填埋(mai)(mai)場(chang)中填埋(mai)(mai)齡(ling)8年的礦化垃圾,過孔(kong)徑為10mm篩,得到粒徑小于10mm的礦化垃圾,待用。
在風干(gan)的石(shi)(shi)(shi)油污染土(tu)壤(石(shi)(shi)(shi)油烴含量50g/kg)按照礦(kuang)化(hua)垃圾與石(shi)(shi)(shi)油污染土(tu)壤質量比(bi)為1:9、1:3、1:1、3:1加入(ru)上述過篩后的礦(kuang)化(hua)垃圾,攪(jiao)拌均勻。
礦化(hua)垃(la)圾與石油污染土(tu)(tu)壤混(hun)合后,得到混(hun)合土(tu)(tu)壤,將紫花苜(mu)蓿種(zhong)子浸泡(pao)于2%的過氧化(hua)氫中(zhong)消毒20min,洗(xi)凈后均勻播種(zhong)于混(hun)合土(tu)(tu)壤中(zhong),播種(zhong)量為1.2kg/畝,上部覆土(tu)(tu)0.5~1.0cm。同時(shi)做無礦化(hua)垃(la)圾對照組(含植物)。
播種后(hou),控(kong)制混合(he)(he)土壤(rang)溫(wen)度為25℃,定時加(jia)水(shui)以保持20wt%的混合(he)(he)土壤(rang)含水(shui)率(lv)。
播(bo)種7天后,礦化垃圾與石油污染土(tu)壤質(zhi)量比為(wei)(wei)1:9、1:3、1:1、3:1的實(shi)驗(yan)組(zu)(zu)的紫(zi)花苜蓿發芽率(lv)分(fen)別為(wei)(wei)62%、71.5%、85%、85%,無礦化垃圾對(dui)照組(zu)(zu)的紫(zi)花苜蓿的發芽率(lv)為(wei)(wei)44.5%。
播種4個月(yue)后,礦(kuang)化垃(la)圾(ji)與石(shi)油污染土壤(rang)質量比為(wei)1:9、1:3、1:1、3:1的實(shi)驗組(zu)的石(shi)油烴降(jiang)解率分別為(wei)60.89%、73.47%、91.07%、92.32%,株高分別為(wei)14cm、26cm、32cm、41cm;無礦(kuang)化垃(la)圾(ji)對(dui)照組(zu)的石(shi)油降(jiang)解率分別23.56%,株高為(wei)7cm。
實施例3
采集生活垃圾衛生填埋場中(zhong)填埋齡8年的礦化垃圾,過孔徑為10mm篩(shai),得到粒(li)徑小于(yu)10mm的礦化垃圾,待用。
在風干的(de)石油(you)污(wu)染(ran)土壤(石油(you)烴含量50g/kg)按照礦化垃(la)圾與石油(you)污(wu)染(ran)土壤質量比1:1加入上述過(guo)篩后的(de)礦化垃(la)圾,攪拌均勻(yun)。
礦化(hua)垃圾與石油污染土(tu)(tu)壤混合(he)(he)后,得到混合(he)(he)土(tu)(tu)壤,將紫(zi)花苜蓿種子浸泡(pao)于2%的過氧化(hua)氫(qing)中(zhong)消毒20min,洗凈后均勻播種于混合(he)(he)土(tu)(tu)壤中(zhong),播種量為1.2kg/畝,上部覆土(tu)(tu)0.5~1.0cm。
播種后(hou),控(kong)制(zhi)混合土壤溫度為(wei)25℃,定(ding)時加水(shui)以分別保持14wt%、17wt%、20wt%的混合土壤含水(shui)率。
播(bo)種7天后,含(han)水率(lv)為14wt%、17wt%、20wt%的(de)土壤中(zhong)紫花苜蓿的(de)發芽率(lv)分別為48%、83%、85%。
播種(zhong)4個月后(hou),土壤含(han)水率為(wei)14wt%、17wt%、20wt%的土壤中石油烴降解率分別為(wei)89.43%、92.55%和91.07%,株高分別為(wei)21cm、32cm、34cm。
實施例4
采集生活垃圾衛生填(tian)(tian)埋場中填(tian)(tian)埋齡(ling)8年的礦化垃圾,過孔徑為10mm篩,得到粒徑小于10mm的礦化垃圾,待用。
在(zai)風干(gan)的石油污(wu)染(ran)土(tu)壤(石油烴含量(liang)50g/kg)按照礦化垃圾(ji)(ji)與石油污(wu)染(ran)土(tu)壤質量(liang)比1:1加入上(shang)述過(guo)篩后的礦化垃圾(ji)(ji),攪拌均勻(yun)。
礦(kuang)化垃(la)圾(ji)與石油污染土(tu)(tu)壤混(hun)合(he)(he)后,得到混(hun)合(he)(he)土(tu)(tu)壤,將黑麥(mai)草種子浸泡于2%的過氧化氫(qing)中(zhong)(zhong)消毒20min,洗凈后均勻播種于混(hun)合(he)(he)土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong),播種量為3.5kg/畝,上部(bu)覆土(tu)(tu)0.5~1.0cm。同(tong)時做無礦(kuang)化垃(la)圾(ji)對照組(zu)(含植(zhi)物(wu)(wu))、無植(zhi)物(wu)(wu)對照組(zu)(含礦(kuang)化垃(la)圾(ji))和清(qing)潔土(tu)(tu)壤對照組(zu)(含植(zhi)物(wu)(wu)、無礦(kuang)化垃(la)圾(ji)和污染土(tu)(tu)壤)。
播(bo)種(zhong)后,控制混(hun)合(he)土壤(rang)溫度為(wei)25℃,定(ding)時加水以保持20wt%的(de)混(hun)合(he)土壤(rang)含(han)水率。
播(bo)種7天后,實(shi)驗組的黑麥(mai)草發(fa)芽(ya)率(lv)為59.5%,無礦化垃圾(ji)對(dui)照(zhao)組的黑麥(mai)草的發(fa)芽(ya)率(lv)為5.5%,清潔土壤對(dui)照(zhao)組的黑麥(mai)草發(fa)芽(ya)率(lv)為85%。
播種4個月后,實驗(yan)組(zu)的(de)石油(you)烴降(jiang)(jiang)解(jie)率為(wei)89.61%,無礦(kuang)化垃圾(ji)對(dui)照(zhao)組(zu)和無植物對(dui)照(zhao)組(zu)中(zhong)石油(you)降(jiang)(jiang)解(jie)率分(fen)別23.56%、73.70%。實驗(yan)組(zu)株(zhu)高為(wei)27cm,無礦(kuang)化垃圾(ji)對(dui)照(zhao)組(zu)株(zhu)高為(wei)12cm。
實施例5
采集生(sheng)活(huo)垃圾(ji)衛生(sheng)填埋(mai)場中填埋(mai)齡8年的(de)礦化垃圾(ji),過孔徑(jing)為10mm篩,得到粒徑(jing)小于10mm的(de)礦化垃圾(ji),待用。
在風干的石(shi)油污染土壤(石(shi)油烴含量100g/kg)按照(zhao)礦化垃圾與石(shi)油污染土壤質(zhi)量比1:1加(jia)入上(shang)述過篩(shai)后(hou)的礦化垃圾,攪拌均勻。
礦化(hua)垃圾(ji)與石(shi)油污染土壤(rang)混合(he)后(hou),得到混合(he)土壤(rang),將紫(zi)花苜蓿(xu)種(zhong)子(zi)浸泡于2%的(de)過氧化(hua)氫(qing)中消毒20min,洗凈后(hou)均(jun)勻(yun)播種(zhong)于混合(he)土壤(rang)中,播種(zhong)量(liang)為1.2kg/畝,上部覆土0.5~1.0cm。同時做無礦化(hua)垃圾(ji)對照組(含(han)植(zhi)(zhi)物)、無植(zhi)(zhi)物對照組(含(han)礦化(hua)垃圾(ji))和(he)清潔土壤(rang)對照組(含(han)植(zhi)(zhi)物、無礦化(hua)垃圾(ji)和(he)污染土壤(rang))。
播種后,控制混合土壤溫度為25℃,定時加水(shui)(shui)以保持20wt%的混合土壤含水(shui)(shui)率。
播種7天后,實驗組的紫(zi)花(hua)苜(mu)蓿發芽(ya)(ya)(ya)率為61.5%,無礦化垃圾對照(zhao)組的紫(zi)花(hua)苜(mu)蓿的發芽(ya)(ya)(ya)率為40.5%,清潔(jie)土壤(rang)對照(zhao)組的紫(zi)花(hua)苜(mu)蓿發芽(ya)(ya)(ya)率為85%。
播種4個月(yue)后,實驗(yan)組(zu)的石油烴降解率為68.34%,無礦化垃圾(ji)對(dui)照(zhao)組(zu)和無植物對(dui)照(zhao)組(zu)中(zhong)石油降解率分(fen)別14.11%、57.12%。實驗(yan)組(zu)株高為23cm,無礦化垃圾(ji)對(dui)照(zhao)組(zu)株高為2cm。
對比例1
采(cai)集(ji)生(sheng)活垃圾衛生(sheng)填埋(mai)(mai)場中填埋(mai)(mai)齡20年(nian)的(de)礦化垃圾,過孔(kong)徑為10mm篩,得到粒徑小于10mm的(de)礦化垃圾,待用。
在風(feng)干(gan)的石(shi)油(you)污(wu)(wu)染土壤(石(shi)油(you)烴含量(liang)50g/kg)按照礦(kuang)化(hua)(hua)垃圾與石(shi)油(you)污(wu)(wu)染土壤質量(liang)比(bi)1:1加(jia)入上述過篩后(hou)的礦(kuang)化(hua)(hua)垃圾,攪拌均勻。
礦(kuang)化垃圾與石油污染(ran)土壤混(hun)合(he)后(hou),得到混(hun)合(he)土壤,將紫花苜(mu)蓿種(zhong)子浸泡于2%的過氧化氫中消毒20min,洗凈后(hou)均勻(yun)播種(zhong)于混(hun)合(he)土壤中,播種(zhong)量為(wei)1.2kg/畝,上(shang)部覆土0.5~1.0cm。
播(bo)種后,控(kong)制混合土壤(rang)(rang)溫度為25℃,定時加(jia)水以保持20wt%的(de)混合土壤(rang)(rang)含水率。
播種7天(tian)后,紫花苜蓿發(fa)芽(ya)率(lv)為(wei)84%;播種4個月后,石油(you)烴降解率(lv)為(wei)67.43%,株高為(wei)26cm。
對比例2
采集生活垃圾(ji)(ji)衛生填(tian)埋場中填(tian)埋齡8年的礦(kuang)化(hua)垃圾(ji)(ji),過孔徑(jing)為2mm篩,得到粒徑(jing)小于10mm的礦(kuang)化(hua)垃圾(ji)(ji),待用。
在風干的(de)石油污染土壤(rang)(石油烴(jing)含(han)量50g/kg)按照礦化垃(la)圾與(yu)石油污染土壤(rang)質量比1:1加(jia)入上述過篩后的(de)礦化垃(la)圾,攪拌均勻。
礦化(hua)垃(la)圾與石油污染(ran)土(tu)壤混合后,得到混合土(tu)壤,將紫花苜蓿種子(zi)浸泡于2%的過氧化(hua)氫中消(xiao)毒20min,洗凈后均勻播(bo)種于混合土(tu)壤中,播(bo)種量為1.2kg/畝,上部覆土(tu)0.5~1.0cm。
播(bo)種后(hou),控制混合土(tu)壤溫度為(wei)25℃,定時加(jia)水(shui)以(yi)保持20wt%的混合土(tu)壤含水(shui)率(lv)。
播種7天后,紫花苜蓿發芽率(lv)(lv)為85%;播種4個(ge)月后,石油(you)烴降解(jie)率(lv)(lv)為49.62%,株高(gao)為34cm。
以(yi)上所述僅(jin)是本(ben)發(fa)明(ming)的優選實施方式,應(ying)當指(zhi)出,對(dui)于本(ben)技術領域的普通技術人(ren)員來說(shuo),在(zai)不脫(tuo)離(li)本(ben)發(fa)明(ming)原理的前提下,還可以(yi)做(zuo)出若干改進(jin)和(he)潤(run)飾,這些改進(jin)和(he)潤(run)飾也應(ying)視為本(ben)發(fa)明(ming)的保護(hu)范(fan)圍。