一种地下水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水污染的植物修复方法，包括：以污染源为中心调查周边地下水污染环境，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，将修复植物栽种于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入至地下土壤与地下水位的交界处，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污染的地下水生长，提高了修复效率，实现了高效地下水原位修复的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染环境修复
，尤其涉及一种地下水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。污染物进入到土壤饱和带以后随着水流方向形成明显的污染羽。由于污染羽位于地下较深处，水体流经的土壤同样遭受污染，难以通过短期的工程手段完成修复目标。因此，现有工程实施通过在地下水下游处开挖水井，将污染地下水抽出后通过异位污水处理工艺，获得较好处理效果。但此法需要长期抽水并转运处理，能耗高、成本巨大，修复后土壤中的污染物仍然可能再次浸出超标，修复效果不稳定。目前，采用植物修复方法对地下水污染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CN104692531A的专利技术专利申请文献公开了一种地下水重金属污染修复装置，该装置由抽水系统、布水系统、吸附反应区、植物修复区、快速渗流区和监测系统组成；其中，抽水系统包括：抽水井，深入目标含水层，抽水泵安装在抽水井的进口或位于目标含水层水位面以下，抽水管插设在井筛中间，过滤网安装于抽水管的取水点处；布水系统包括：若干根导水管，其一端均与抽水管连接并呈圆形辐射状均匀分布，弧形布水管连接导水管末端，弧形布水管上设有多个出水孔，布水系统设置于吸附反应区上部填料层中；吸附反应区是由对重金属有吸附作用的介质填料填充而成，吸附反应区侧面和底部设有防渗层；植物修复区位于吸附反应区上方，为一层土壤，植物修复区的土壤层表面种植可富集重金属的植物；快速渗流区位于抽水井的井管外围，填充有沸石和石英砂；监测系统包括一处水位监测点和两处水质监测点。上述方法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水体，提高水体修复效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种地下水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，提高污染水体修复效率。一种地下水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水污染环境，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，将修复植物栽种于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入至地下土壤与地下水位的交界处，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，即主要吸收利用污染地下水层的水，在蒸腾作用下，将污染地下水吸至地上部，污染物实现同步转移，在植物体内降解或通过树叶挥发出去，从而实现对地下水的原位修复。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，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，也可避免砂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Salix fragilis L.或Salix nigra。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污染的地下水生长，提高了修复效率，实现了高效地下水原位修复的目的。附图说明图1为地下水污染区域示意图；图2为针对地下水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为非饱和带；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。一种地下水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，对周边土壤地下水中的污染物种类、深度和浓度进行调查，根据污染物调查结果，通过Surfer软件模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，深度至地下土壤与地下水位交界处的深井。(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平齐，底部伸入至深井底部。(4)向限塑膜内添加含水量均为80％的栽培基质，其中，栽培基质沿纵向分为等高度的五层，从上至下，各层的含黄砂量依次为80％、60％、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下水污染的植物修复方法，其特征在于，包括：(1)以污染源为中心，调查周边地下水污染环境，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，将修复植物栽种于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入至地下土壤与地下水位的交界处，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】
1.一种地下水污染的植物修复方法，其特征在于，包括：(1)以污染源为中心，调查周边地下水污染环境，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，将修复植物栽种于栽培基质中；所述限塑膜为两端开口的中空柱状结构，顶部与地面平齐，底部深入至地下土壤与地下水位的交界处，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。2.如权利要求1所述的植物修复方法，其特征在于，所述限塑膜的材质为高密度聚乙烯。3.如权利要求1所述的植物修复方法，其特征在于，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。4.如权利要求3所述的植物修复方法，其特征在于，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...

【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，王春秀，
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