一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法

摘要

本发明提供一种在铅‑多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，从而达到植物修复改良铅‑多环芳烃污染土壤的目的。在铅‑多环芳烃污染土壤上打造的植物种植坑中，将土壤改良剂A和土壤改良剂B混合，喷洒特制菌种液，在种植坑中栽种黑麦草。利用该方法可在较短时间内使植物在铅‑多环芳烃污染土壤上栽培，并形成较密的植被，显著降低铅‑多环芳烃污染土壤pH值并增加其有机质和氮的含量。该方法具有操作简单、费用低、阻控铅‑多环芳烃污染土壤的铅‑多环芳烃和其他有害金属‑有机污染移迁扩散效率好并能美化环境等优点。本技术可用于矿山退化生态系统植被重建和工业污水污染地区绿化等方面。

权利要求

1.一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，其特征在于，针对铅和多环芳烃共同污染的土壤，包括如下步骤：

1）采用15-20份菜籽饼和15-25份猪粪配制土壤改良剂A；

2）采用5-10份腐殖酸、5-10份尿素、10-15份磷酸二氢钾、15-20份棕榈酸钾、15-20份草木灰和35-40份硅酸钙配制土壤改良剂B；

3）以2-6份苏金云杆菌、0.5-2份侧孢短芽孢杆菌、1-3份蜡样芽孢杆菌、1-3份圆褐固氮菌、1-3份巨大芽孢杆菌、1-3份胶质芽孢杆菌，混合后，覆盖一层透气保护膜，并在20-40℃下保持15-30天制得菌种液；

4）平整铅-多环芳烃污染土壤，打造种植坑；

5）每个种植坑中放入5.0-6.0kg土壤改良剂A，0.3-0.5kg土壤改良剂B，并混合均匀；然后以55-100kg/m2的量喷洒菌种液，并覆盖一层透气保护膜，在20-40℃下保持15-30天，制得混合肥料；

6）种植黑麦草：在每个种植坑中播30-50颗黑麦草种子，种子播在混匀的混合肥料上面，覆盖土2.0-3.5cm，种好后浇水。

2.根据权利要求1所述的一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，其特征在于，所述的土壤改良剂A还包括55-70份森林表层土壤。

3.根据权利要求1所述的一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，其特征在于，所述的种植坑为：长30-50cm、宽30-40cm、深10-l5cm。

说明书

一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法

技术领域

[0001] 本发明属于土壤污染修复领域，具体的涉及一种通过栽培黑麦草修复铅-多环芳烃污染土壤的方法。

背景技术

[0002] 土壤污染修复是指通过物理的、化学的和生物的方法，吸收、降解、转移和转化土壤中的污染物，使污染物浓度降低到可以接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。包括污染土壤的物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术3种方式。在污染土壤修复技术中，生物修复技术因其安全、无二次污染及修复成本低等优点而受到越来越多的关注。

[0003] 铅(Pb)是土壤污染中主要的重金属元素之一，我国Pb和精炼Pb的产量居世界第三位，空气中铅尘和铅烟超标13～14.7倍，正在成为日益广泛的污染源，在自然环境中很难降解，因此很容易在土壤等环境中积累，造成土壤污染。多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类有机污染物。PAHs之所以受到人们的关注，首先是因为有些PAHs的致癌、致畸和致突变，其次是由于PAHs稳定、难于降解，在环境中呈不断增加的趋势。工业生产及其他人类活动成为土壤中PAHs的主要来源。

[0004] 环境中的污染物正趋于多元化和复杂化，而且主要是以有机和无机污染物的复合或混合形式存在，进而对环境和人类健康形成威胁。所以复合污染更接近环境污染的现状，重金属和多环芳烃(PAHs)是环境中典型的两类污染物，随着矿产开采、污水灌溉、长期使用化肥、农药以及工业废气沉降，导致我国土壤存在严重的重金属和PAHs污染问题。重金属和PAHs各自对环境有着严重的污染，而且经常在环境中会发生各种联合作用。

[0005] 铅-多环芳烃污染土壤，因其较高的铅-多环芳烃含量而被认为对环境有严重的影响。在中国有大量的金属矿进行开采，产生大量废弃物，这些废弃物包括铅-多环芳烃，导致了中国严重的环境污染问题。

[0006] 植物修复被认为是减少铅-多环芳烃环境危害的最有前途的方法。然而，铅-多环芳烃对植物的毒害，使得植物修复较难在铅-多环芳烃污染地区实践。

发明内容

[0007] 为了解决上述问题，本发明提供一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法。用本发明技术在铅-多环芳烃污染土壤栽培黑麦草，可以改善产地土壤环境质量，而且还能美化污染地的景观生态，铅-多环芳烃去除率可达到65％以上，且具有工序简单、安全、化学原料种类及用量少、处理时间短、无二次污染及修复成本低的特点。

[0008] 本发明采用的技术方案是：一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，包括如下步骤：

[0009] 1)采用菜籽饼和猪粪配制土壤改良剂A；

[0010] 2)采用腐殖酸、尿素、磷酸二氢钾、棕榈酸钾、草木灰和硅酸钙配制土壤改良剂B；

[0011] 3)以苏金云杆菌、侧孢短芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌配制菌种液；

[0012] 4)平整铅-多环芳烃污染土壤，打造种植坑；

[0013] 5)每个种植坑中放入5.0-6.0kg土壤改良剂A，0.3-0.5kg土壤改良剂B，并混合均匀；然后以55-100kg/m2的量喷洒菌种液，并覆盖一层透气保护膜，并在20-40℃下保持15-30天，制得混合肥料；

[0014] 6)种植黑麦草：在每个种植坑中播30-50颗黑麦草种子，种子播在混匀的混合肥料上面，覆盖土2.0-3.5cm，种好后浇水。

[0015] 上述的一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，所述的土壤改良剂A包括15-20份菜籽饼和15-25份猪粪。更优选的，所述的土壤改良剂A还包括55-70份森林表层土壤。

[0016] 上述的一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，所述的土壤改良剂B由5-10份腐殖酸、5-10份尿素、10-15份磷酸二氢钾、15-20份棕榈酸钾、15-20份草木灰和35-
40份硅酸钙配制而成。

[0017] 上述的一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，所述的菌种液由2-6份苏金云杆菌、0.5-2份侧孢短芽孢杆菌、1-3份蜡样芽孢杆菌、1-3份圆褐固氮菌、1-3份巨大芽孢杆菌、1-3份胶质芽孢杆菌混合后，覆盖一层透气保护膜，并在20-40℃下保持15-30天制得。

[0018] 上述的一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法，所述的种植坑为：长30-50cm、宽30-40cm、深10-l5cm。

[0019] 本发明，黑麦草(Lolium perenne L.)是一种多年生的、可以多次收割的草本植物，其生长迅速，生物量大，再生能力强，易于种植。当黑麦草植物凋落后，让这些植物凋落物自然腐烂或者收集这些植物材料的地上部分并覆盖在植物的基部，可以保持栽培地更多的水分和有机质。

[0020] 本发明的有益效果是：

[0021] 1.本发明，处理铅-多环芳烃污染土壤使用的材料简单。

[0022] 2.本发明，修复调理效率高，栽培黑麦草后，铅-多环芳烃去除率可以达到65％以上。

[0023] 3.本发明，成本低，整个处理工艺只需要几种常见的化学药品(仅需传统修复技术1/3-1/10的成本)。

[0024] 4.本发明，工艺简单、便于掌握。

[0025] 5.本发明，便于批量化生产：由于成本低、工艺简单，便于批量化生产。

[0026] 6.本发明，对环境的扰动少，美化环境。

[0027] 7.本发明，为铅-多环芳烃污染土壤栽培黑麦草提供先进的技术支撑。

[0028] 8.本发明，特别是土壤改良剂A、土壤改良剂B和特制菌液的配制，可以提高黑麦草对铅-多环芳烃污染土壤的修复效率，铅-多环芳烃去除率可达到65％以上，较好地解决了我国铅-多环芳烃污染土壤对环境和健康造成的危害，极大节省了劳动力，降低了植物修复成本，提高了黑麦草对铅-多环芳烃污染土壤的去除率，增强了种植黑麦草的经济效益和生态效益，具有较大的推广价值。

[0029] 9.利用本发明，可在较短时间内使植物在铅-多环芳烃污染土壤上栽培，并形成较密的植被，显著降低铅-多环芳烃污染土壤pH值并增加其有机质和氮的含量。具有操作简单、费用低、阻控铅-多环芳烃污染土壤的铅-多环芳烃和其他有害金属-有机污染移迁扩散效率好并能美化环境等优点。本发明可用于矿山退化生态系统植被重建和工业污水污染地区绿化等方面

具体实施方式

[0030] 实施例 一种在铅-多环芳烃污染土壤上栽培黑麦草的方法

[0031] (一)步骤如下：

[0032] 1.配制土壤改良剂A：取菜籽饼18份、猪粪20份和森林表层土壤(5-10cm)65份，混合均匀，配制而成。

[0033] 2.配制土壤改良剂B：取腐殖酸8份、尿素8份、磷酸二氢钾12份、棕榈酸钾18份、草木灰18份和硅酸钙37份，混合均匀，配制而成。

[0034] 3.配制菌种液：取苏金云杆菌4份、侧孢短芽孢杆菌1.5份、蜡样芽孢杆菌2份、圆褐固氮菌2份、巨大芽孢杆菌2份、胶质芽孢杆菌2份，混合均匀后，覆盖一层透气保护膜，并在20-40℃下保持15-30天制成。

[0035] 4.将铅-多环芳烃污染土壤，平整样地，打造种植坑。种植坑：长30-50cm、宽30-40cm、深10-l5cm。

[0036] 5.每个种植坑中，放入5.5kg土壤改良剂A，0.4kg土壤改良剂B，并混合均匀；然后按80kg/m2的量喷洒菌种液后，覆盖一层透气保护膜，并在20-40℃下保持15-30天，制得混合肥料。

[0037] 6.在种植坑中，栽培黑麦草(Lolium perenne L.)：种植黑麦草时，在每个种植坑中播30颗黑麦草种子，种子播在混匀的混合肥料上面，覆盖土2.0-3.5cm，种好后浇水。

[0038] 7.黑麦草植物凋落后，让这些植物凋落物自然腐烂或者收集这些植物材料的地上部分并覆盖在植物的基部，以保持栽培地更多的水分和有机质。

[0039] (二)应用试验

[0040] 1、材料选用：

[0041] 在温室进行盆栽模拟试验，每处理每盆分别均匀播撒30粒黑麦草种子，其他管理条件一致，温室的温度均控制在38℃±3℃、湿度为45％±3％，生长到40d后结束试验。随机分成四组。

[0042] 组1：采用上述本发明的方法。

[0043] 组2：与上述方法相同，不同点在于：在第5)步骤中，不喷洒本发明的特制菌种液，而只采用本发明的土壤改良剂A和B，然后在铅-多环芳烃污染土壤上栽种黑麦草。

[0044] 组3：与上述方法相同，不同点在于：在第5)步骤中，不采用本发明的土壤改良剂A和B，只用特制菌种液处理后，在铅-多环芳烃污染土壤上栽种黑麦草。

[0045] 组4：与上述方法相同，不同点在于：在第5)步骤中，不采用本发明的土壤改良剂A和B及特制菌种液，直接在铅-多环芳烃污染土壤上栽种黑麦草。

[0046] 2、结果

[0047] 结果如表1。

[0048] 表1

[0049]

[0050]

[0051] 由表1可见，采用本发明方法，特别是土壤改良剂A、B制备、配制特制菌种液等方法，可以提高黑麦草对铅-多环芳烃污染土壤的修复效率，铅-多环芳烃去除率可达到65％以上，黑麦草对铅-多环芳烃平均吸收量较高，较好地解决了我国铅-多环芳烃污染土壤对环境和健康造成的危害，极大节省了劳动力，降低了植物修复成本，提高了黑麦草对铅-多环芳烃污染土壤的去除率，增强了种植黑麦草的经济效益和生态效益，具有较大的推广价值。