[发明专利]一种动植物协同修复镉、铅污染土壤的技术方法

说明书

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤的治理技术领域，尤其是一种动植物协同修复镉、铅污染土壤的技术方法。

背景技术

随着我国工业化和城市化发展及《斯德哥尔摩国际公约》的履约进程，我国出现了大批搬迁或即将退役的化工企业，这些化工企业由于产品的生产和处理、废物的倾倒和排放、化学物质的泄露等因素造成了相当严重的场地污染，部分场地搬迁时并未进行任何风险评估与环境治理，而原址土地将被逐步调整为居住用地、公共设施建设用地和绿化用地等，这些污染场地用地功能的转换和二次开发的同时，镉、铅污染土壤成为了“化学定时炸弹”，严重威胁着人体健康和生态安全。

目前，国内外治理重金属镉、铅污染场地有多种方法，常见的主要有物理修复法、化学修复法、生态修复法。单一修复技术的缺陷比较明显，如化学修复虽速度快、应用面积广，但耗资大，在实际应用中难以调控；微生物修复相对比较经济且不会使土壤产生二次污染，但容易对土壤结构产生不良影响，导致土壤机体的损伤。联合修复能够汲取单一修复的长处，把多种生物修复技术进行参数优化、优势互补和技术综合，以便更高效率地修复污染土壤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种操作简单、投资少的动植物协同修复镉、铅污染土壤的技术方法，筛选对土壤中的镉、铅超量积累的动植物品种，通过动植物的收获和收割，实现对重金属镉、铅污染土壤的修复、治理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是按如下步骤实施的：

(1)协同修复床的建造；

(2)协同修复床中蚯蚓的优选、放养和收获；

(3)在协同修复床上筛选、种植与收割对镉、铅超量吸收的植物。

进一步地，所述步骤(1)中协同修复床的建造过程为：

①调查、实验、分析，确定污染土壤的范围、面积和深度；

②根据调查结果，规划、确定污染土壤治理的位置、面积；

③在治理目标区附近挖建边长为5-10米、深度为0.5-0.7米的协同修复床；

④协同修复床的底部进行防渗处理，采用铺设防渗薄膜，防渗薄膜可采用1.5-2毫米厚的塑料膜，搭接处要处理好，以提高防渗效果；进一步地，为防止防渗薄膜被破坏，需在防渗薄膜下部土层和防渗薄膜上表面铺设细砂，或以土工布加细砂作为保护层；

⑤剥离污染的土壤，充填到防渗薄膜的保护层上，剥离深度为0.5-0.7米，如果土壤污染的深度较大，需要对污染场地进行多次剥离，每次剥离的深度为0.5-0.7米；修复完成后的土壤可先堆积存放，待最下层土壤剥离后再充填回原位。

进一步地，所述步骤(2)中蚯蚓的优选、放养和收获过程为：

①把协同修复床分割成不同区域，在每个区域放养不同种类的蚯蚓；

②30-45天后实验分析不同种类蚯蚓体内的镉、铅含量，筛选出镉、铅超量吸收和积累最大的蚯蚓品种；

③在协同修复床的不同区域重新放养筛选出的蚯蚓品种，实验分析不同时期蚯蚓体内的镉、铅含量，确定协同修复床的最佳蚯蚓放养时间。

进一步地，所述步骤(3)中筛选、种植与收割镉、铅超量吸收的植物的过程为：

①把协同修复床分割成不同区域，在每个区域种植不同种类的植物，在收获期收割，实验分析植物的茎、叶部位中镉、铅的含量，计算每种植物镉、铅的平均含量，按照镉、铅的平均含量从大到小的顺序排列，筛选出镉或铅超量吸收和积累最大的植物物种；

②再在协同修复床上重新种植筛选出的对镉、铅超量吸收和积累最大的植物物种；

③对协同修复床定期浇灌，维持床上动植物的正常生长和繁殖。

优选地，所述步骤(3)中筛选植物品种时，可分开单独实验分析植物的茎叶部位中镉(铅)的含量，计算每种植物镉(铅)的平均含量，按照镉(铅)的平均含量从大到小的顺序排列，筛选出镉(铅)超量吸收和积累最大的植物品种；或者实验分析植物的茎叶部位中镉与铅的含量之和，计算每种植物镉与铅含量之和的平均值，按照镉与铅含量之和的平均值从大到小的顺序排列，筛选出镉、铅超量吸收和积累最大的植物品种。

优选地，所述步骤(3)中种植的植物品种尽量选择乡土物种，这样成本低、效率高。

进一步地，收获的蚯蚓和收割的植物送垃圾焚烧厂焚烧处理。

优选地，经过一到两个收割季节，协同修复床上的土壤达到国家相关标准后，把床上的土壤清除堆放，进行下一轮的修复。