一种地下土壤污染的植物修复方法技术

本发明专利技术公开了一种地下土壤污染的植物修复方法，包括：以污染源为中心，调查周边地下土壤污染环境，模拟污染羽形状特点，确定污染点，进行布井；向井内放置限塑膜，并向膜内添加栽培基质，将修复植物移栽于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入地下土壤污染区域，且高于地下水位0.5～1m，能够周向包围修复植株的根系，限制其横向生长；栽培修复植物，直至土壤达标。本发明专利技术根据污染羽的特点，在特定污染点上种植修复植物，并在修复植物外周设置了限塑膜，使修复植物能够更合理地向地下污染的待修复区域生长，提高了修复效率，实现了高效地土壤原位修复目的。

【技术实现步骤摘要】
一种地下土壤污染的植物修复方法
本专利技术涉及污染环境修复
，尤其涉及一种地下土壤污染的植物修复方法。
技术介绍
经过几十年的工业化进程，大量工厂因为严重污染而被关停。经过调查发现，绝大多数工厂均存在不同程度的污染，而且由于污染时间长、地质地形复杂多样，污染情况更加复杂。受污染的土壤一方面将直接污染地下水，给人们造成用水危机，另一方面污染物随地下水转移，不仅污染地下土壤，而且也可能对地势较低的地表带来严重的生态危机。根据污染特点，地下土壤受地表污染大约分两类：一类是污染物不受地下水和地形的影响，向污染源正下方渗透，并向四周扩散，形成所谓的“污染晕”；该类污染范围可预测，未出现污染物转移的情况，可通过工程手段去除、修复或者隔离。另一类，是污染物渗入到地下后随着地形、地下水流向出现偏移，形成条状污染带，称为“污染羽”，其特点是地表污染面积小，地表扩散不明显，但随着污染深度的加大，污染物浓度逐渐加大，扩散现象明显，污染面积可能达到地表污染面积的数倍到数十倍。这种污染类型隐秘性强、识别性差，污染严重的区域一般可到大于10m的深度，通过破表等工程修复手段工程量巨大，基本无法进行，而且工程扰动不可避免加剧污染物的扩散。而选择常规生物修复手段同样因为深度大而难以执行。目前，采用植物修复方法对地下污染土壤进行治理的研究报道较多，例如：申请公布号为CN104607448A的专利技术专利申请文献公开了一种修复Cd污染的土壤或水体的方法，该方法采用南黄堇作为植物材料对Cd污染的土壤或水体进行修复，步骤如下：1)将南黄堇幼苗移植到Cd污染的土壤或水体中，在南黄堇之后的生长过程中保持土壤或水体的pH值在5～8之间；2)定期收割南黄堇的地上或水上部分，持续至土壤或水体中的Cd含量达到环境质量要求。该方法可持续提取土壤及水体中的镉，从而清除土壤或水体中的镉污染。申请公布号为CN102553903A的专利技术专利申请文献公开了一种修复重金属污染土壤的方法，该方法选择土壤养分和有机质含量较低的重金属污染土壤进行修复；种植修复植物伴矿景天；待到植物长至株高5～10cm时，在植物根圈区分别添加有机废弃物和生物表面活性剂；每隔60d，重复向土壤施加一次生物表面活性剂；修复植物成熟后，收获地上和地下部分，集中处理；测定土壤重金属含量。该方法通过生物表面活性剂将重金属从土壤颗粒上解吸下来，提高重金属的生物有效性。上述方法主要针对修复植物种类的选择以及配合修复植物的土壤修复剂的研究，对于如何更合理地调整修复植物根系生长情况的研究较少。因此，有必要针对修复植物根系的生长及走向进行研究，以确保植物根系能够更有效处理污染土壤，提高土壤修复效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种地下土壤污染的植物修复方法，该方法能够合理地调整修复植物根系生长，提高土壤修复效率。一种地下土壤污染的植物修复方法，包括：(1)以污染源为中心，调查周边地下土壤污染环境，模拟污染羽形状特点，确定污染点，进行布井；(2)向井内放置限塑膜，并向膜内添加栽培基质，将修复植物移栽于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入地下土壤污染区域，且高于地下水位0.5～1m，能够周向包围修复植株的根系，限制其横向生长；(3)栽培修复植物，直至土壤达标。所述限塑膜采用不透水的材质，能够将修复植物的根系限制在指定范围内。作为优选，所述限塑膜为筒状，且直径为0.6～0.8m，深度≥6m。作为优选，所述限塑膜的材质为高密度聚乙烯；该材料防渗、防腐，可避免四周水源的渗入且使用时间长。为提高修复效果，需要充分利用土壤、水份、空气等因素引导根系向深层土壤生长；当根系生长到限塑膜底部时，即会向四外扩散开，形成明显的根际效应；在微生物的参与下降解有机污染物，或通过蒸腾作用直接吸收根系有机污染物，在植物体内降解或通过树叶挥发出去，从而实现对底层污染土壤的原位修复。作为优选，所述栽培基质沿纵向分为若干层，从上至下，栽培基质的含沙量逐层降低，有机质含量逐层增加。更优选，所述栽培基质分为五层，从上至下，各层的含砂量依次为75～95％、55～65％、35～45％、25～34％、5～15％，有机质含量依次为5～15％、16～25％、26～35％、36～45％、46～55％。上述栽培基质的层次设计有利于植物根系的生长且不断地向深层土壤延伸。此外，作为优选，向所述限塑膜的内部竖直穿插用于为栽培基质提供水和空气的输送管；便于向植物根系浇水，同时利用根系向水性引导根系向更深地土层生长；在植物生长前期，主要用来浇水，在植物正常存活，根系自主吸水后，此输送管主要作为通气管，有助于满足植物根系对空气的需要。作为优选，所述输送管上开设有若干输送孔。作为优选，所述输送管上等间隔设置输送孔。作为优选，所述输送管的同一高度上设置若干个等孔径的输送孔。进一步地，所述输送管的直径为10～15cm；所述输送孔的直径为0.8～1.0cm。所述输送管直接插入至与限塑膜平齐的底部。为了避免栽培基质进入输送管的输送孔中，在输送管的外周包裹一层10目的不锈钢丝网(孔径为2mm)。另外，在填入栽培基质时，所有栽培基质的含水量均为75～85％，有利于植物的存活，也可避免粉质材料通过小孔进入输送孔中。修复植物的种植初期，需要定时向地表浇水，待植物成功存活后通过输送管进行浇水，经常观测植物生长情况，及时补充水分，保证植物正常存活。植物存活后，需要将限塑膜顶部进行封口处理，以避免雨水从顶部进入。作为优选，所述限塑膜的顶部设有防渗膜，防渗膜上开设有供输送管穿过的开口。作为优选，所述污染点的确定方法包括：选取所述污染羽的深度在6～10m以内的区域，从该区域内确定污染点。作为优选，所述修复植物为杨树或柳树。此类树木的根系扎入土壤较深，选着树龄两年以上的树种，易于存活、吸水且去污能力强。具体地，所述杨树为新疆杨或灰杨；所述柳树为SalixfragilisL.或Salixnigra。根据种植植物树冠的大小，在植物生长不相互影响的前提下，尽可能密集地的种植植物，作为优选，所述修复植物的株距为5～8m。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术根据污染羽的特点，在特定污染点上种植修复植物，并在修复植物外周设置了限塑膜，使修复植物能够更合理地向地下污染的待修复区域生长，提高了修复效率，实现了高效地土壤原位修复目的。附图说明图1为地下土壤污染区域示意图；图2为针对地下土壤污染的植物修复的示意图；其中，1、修复植株；2、限塑膜；3、栽培基质；4、输送管；5、输送孔；6、防渗膜；A为地上部；B为地下部净土区域；E为地下部污染土壤区域；H为地下水饱和带。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步解释。实施例1以杨树(新疆杨)为修复植物，进行试验。一种地下土壤污染的植物修复方法，具体包括以下步骤：(1)以污染源为中心，对周边土壤中的污染物种类、深度和浓度进行调查，根据污染物调查结果，通过Surfer软件膜拟制作三维污染羽的形状特点，(如图1所示)。(2)选择污染羽深度为6～10m以内范围的污染点，开挖直径为0.7m，深度高于地下水位0.5～1m的深井。(3)向井内放置两端开口的中空筒状结构的高密度聚乙烯限塑膜，使限塑膜外壁贴靠深井内壁，并使限塑膜顶部与地面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下土壤污染的植物修复方法，其特征在于，包括：(1)以污染源为中心，调查周边地下土壤污染环境，模拟污染羽形状特点，确定污染点，进行布井；(2)向井内放置限塑膜，并向膜内添加栽培基质，将修复植物移栽于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入地下土壤污染区域，且高于地下水位0.5～1m，能够周向包围修复植株的根系，限制其横向生长；(3)栽培修复植物，直至土壤达标。

【技术特征摘要】
1.一种地下土壤污染的植物修复方法，其特征在于，包括：(1)以污染源为中心，调查周边地下土壤污染环境，模拟污染羽形状特点，确定污染点，进行布井；(2)向井内放置限塑膜，并向膜内添加栽培基质，将修复植物移栽于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入地下土壤污染区域，且高于地下水位0.5～1m，能够周向包围修复植株的根系，限制其横向生长；向所述限塑膜的内部竖直穿插用于为栽培基质提供水和空气的输送管；所述输送管的同一高度上设置若干个等孔径的输送孔；所述输送管的直径为10～15cm；所述输送孔的直径为0.8～1.0cm；所述输送管直接插入至与限塑膜平齐的底部；在输送管的外周包裹一层10目的孔径为2mm的不锈...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昆柏，温俊明，陈宝，段德超，张明，倪鲁峰，
申请(专利权)人：浙江博世华环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33