[发明专利]一种重金属污染土壤的生物修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染治理技术领域，尤其涉及一种重金属污染土壤的生物修复方法。

背景技术

随着工农业生产的发展，土壤重金属污染愈加严重，特别是铜、镉、铅这三种重金属的单一污染或复合污染。土壤重金属污染是影响人类健康和环境质量的主要问题之一，它不仅影响农作物生产，而且也影响大气和水环境质量，甚至通过食物链危害人类的健康。因此，土壤重金属铜、镉、铅的污染急需治理。

目前，世界各国都在对土壤重金属污染修复技术进行广泛研究，其主要途径有3种：①改变重金属状态，降低其活性，使其钝化，以降低毒性；②用工程技术将重金属变为可溶态、游离态，再经过淋洗，然后回收，以降低土壤中的重金属含量；③利用超积累植物吸收土壤中的重金属，然后收割，达到移除土壤中的重金属的目的。具体操作方法一般有以下几种：(1)客土法、换土法和深耕翻土；(2)电动修复和电热修复；(3)化学淋洗；(4)化学修复，包括化学改良剂、表面活性剂和重金属拮抗剂修复；(5)生物修复，包括植物修复、动物修复和微生物修复。前四种方法通常成本较高、有些还容易破坏土壤结构，而生物修复对土壤扰动少、成本低且能大面积推广应用，故受到了越来越多的关注。

生物修复是20世纪90年代初发展起来的利用生物技术治理污染土壤的一种新方法。其基本原理是利用特定的植物、动物或微生物削减、净化土壤中的重金属或降低重金属的毒性。该方法为一种原位修复，成本低，效果好，易于操作，日益受到人们的重视，成为污染土壤修复研究的热点。目前应用较多的为植物、微生物联合修复或动物修复，而利用动物、植物和微生物联合修复的比较少。

蚯蚓，作为典型的土壤动物，被称之为“改良土壤的能手”。有研究证实蚯蚓一方面可以改善土壤结构和肥力、促进植物根系生长，另一方面可通过体外分泌物和蚓粪提高土壤微生物的数量和活性，蚯蚓已被成功运用于城市生活垃圾、污泥处理中。

白三叶(Trifolium repens)为豆科多年生草本。茎匍匐，掌状复叶有3小叶，小叶倒卵形或倒心形，花序头状，花冠白色。白三叶作为常用牧草，适应性广，栽培技术成熟，利于推广利用。

黑麦草(Lolium perenne)为禾本科多年生草本。叶条形，茎秆丛生，质地较软。黑麦草是具有经济价值的栽培牧草，适应性广，栽培技术成熟，利于推广应用。

鸭跖草(Commelina communis)为鸭跖草科一年生草本，叶形为披针形至卵状披针形，茎匍匐，花朵顶生或腋生，花蓝白色。鸭跖草目前还呈野生状态，开发甚少。

发明内容

本发明提供了一种重金属污染土壤的生物修复方法，该方法经济合理，操作简单，修复效果好，易于推广且绿色环保。

一种重金属污染土壤的生物修复方法，包括：

(1)在重金属污染土壤中施加蚯蚓饲料，翻土混匀，放入蚯蚓养殖；养殖28-35天后，收集上层土壤中的蚓粪，再采用自然光照法收集成蚓，将幼蚓和蚓卵留于土壤中；

(2)采用条植的方式种植植物，植物生长至78-90天时对其地上部分进行刈割，再生长50-70天将植物整体移除；

种植植物期间，每隔28-35天，采用野外收集法收集成蚓1-3天；植物整体移除后，采用自然光照法收集所有成蚓、幼蚓，并收集蚓粪和蚓卵；

其中，当春季或夏季种植植物时，所述的植物为白三叶(Trifolium repens)和鸭跖草(Commelina communis)，两种植物间隔条植；所述白三叶以根瘤菌拌种后播种种植；

当秋季或冬季种植植物时，所述的植物为黑麦草(Lolium perenne)。

本发明采用动物、植物、微生物联合修复的方法，对重金属污染土壤进行修复。

步骤(1)为动物修复阶段，修复过程持续28-35天。

该步骤中，所述的重金属可以为镉、铜和铅中的一种或多种。

所述的重金属污染土壤可以为长期堆放电子产品造成重金属污染的土壤。

所述的重金属污染土壤可以为中度或轻度污染土壤；优选地，所述的重金属污染土壤为中度污染土壤，含有浓度为0.6-3.6mg/kg的镉、浓度为86.2-135.4mg/kg的铜和浓度为67.1-154.8mg/kg的铅。