一种灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法技术

本发明专利技术公开了一种灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法，所述方法包括以下步骤：1）整地：对污染区的土地进行破碎翻耕；2）种植：在撒播灯心草种子或移栽灯心草幼苗；3）管理：待种子成熟收获灯心草的草种，留茬并收割地上部分，保留地下部分，并将收割的地上部分移出地块进行无害化处理；4）补种：根据灯心草的成活率进行补种；5）定期检测土壤中的多环芳烃含量，循环步骤3~6，直至多环芳烃含量符合要求既可以停止循环。本发明专利技术将灯心草用于多环芳烃土壤污染修复，无需特殊管理，简单易行且有效，无二次污染，还能促进土壤物质转化，改善土壤结构，提高土壤肥力；本发明专利技术创造性将灯心草与浮萍联合使用，协作处理多环芳烃，大大提高处理效率。

A method for remediation of polycyclic aromatic hydrocarbons contaminated soil by Cordyceps

【技术实现步骤摘要】
一种灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法
本专利技术属于多环芳烃污染土壤植物修复
，具体涉及一种灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法。
技术介绍
多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于环境介质中的有机污染物，由两个或两个以上的苯环构成的线状、角状或簇状的中性或非极性化合物，其化学结构稳定，具有“三致”效应，难降解，易在生物体内蓄积。一般认为多环芳烃主要是由石油、煤炭、木材、气体燃料、纸张等含碳氢化合物的不完全燃烧以及在还原气氛中热分解而产生的。环境PAHs的自然源包括：火山爆发，森林植被和灌木丛燃烧以及细菌对动物、植物的生化作用等。但是，人为活动特别是化石燃料的燃烧是环境PAHs的主要来源。在工业发达国家，人为燃料燃烧是土壤PAHs的主要来源。因此，近100~150年来，土壤PAHs的浓度在不断增加，尤其是城市地区。严重污染区PAHs的存在与下列工业行为有关：化石燃料的汽化和液化；利用化石燃料生产热和电；焦炭生产；催化裂解；碳黑的生产和应用；煤焦油的生产和应用；原油及其衍生物的精练和分馏；木材的保护性处理和防腐剂生产；石油贮存、转运、处理与应用；废物倾倒和垃圾填埋；露天燃烧（垃圾、轮胎、塑料等）和焚化过程等。我国的PAHs污染主要体现在土壤、大气、江河沉积物等方面。我国PAHs的年排放总量超过25000t。污染土壤修复的方法有物理法、化学法和生物法,通常根据污染物种类不同而采取不同的修复方法，植物修复(Phytoremediation)技术是近年来发展起来的一项主要用于清除环境中有毒污染物的绿色修复技术。植物修复是利用植物来转移、容纳或转化污染物，以减少污染物对环境危害的一种绿色修复技术。但是目前的植物修复存在周期长、所选植物针对性弱、吸收不佳、土壤中污染物处理不均衡的问题。基于以上问题，有必要专利技术一种灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法。
技术实现思路
为解决多环芳烃土壤污染的问题，本专利技术提供一种利用灯心草修复多环芳烃的方法。本专利技术的技术方案如下，包括以下步骤：1）整地：对污染区的土地进行破碎翻耕，并平整地面；2）种植：在经过步骤（1）处理的土壤上撒播灯心草种子或移栽已培育好的灯心草幼苗；3）管理：等待种子成熟收获灯心草的草种，留茬并收割地上部分，保留地下部分，并将收割的地上部分移出地块进行无害化处理；4）补种：根据灯心草的成活率进行补种；5）定期检测土壤中的多环芳烃含量，循环步骤3~6，直至多环芳烃含量符合要求既可以停止循环。优选的，步骤（1）中所述的翻耕深度为10~30cm。优选的，步骤（2）中撒播的种子选择优质、抗病、高产、颗粒饱满、适应力和生命力强的，撒播种子量为10~25g/m2，移栽间距为5~8cm，所移栽的幼苗根系发达。优选的，步骤（3）的管理中还包括当灯心草幼苗生长至高度为8~12cm时，向地块注水，注水深度为3~6cm，注水后向水中放入浮萍，使得浮萍与灯心草共生，共生期为30-60天，共生期结束，先捞去浮萍并进行无害化处理，接着排空明水，等待灯心草生长至种子成熟。优选的，所述的注水为注入含有乙醇、表面活性剂的水，其中乙醇与水的体积比为0.1~0.5：1000，表面活性剂的含量为1-10ppm。优选的，步骤（3）中所述的留茬高度为1~5cm。优选的，步骤（4）中所述的补种为补种至灯心草的株距在5~8cm，并根据灯心草的生长情况补加0~1000Kg/667m2的种植土。优选的，步骤（5）中所述的要求为土壤中总多环芳烃浓度≤1mg/kg。优选的，所述的灯心草含有菲类活性物质，具有对多环芳烃的耐性和吸收降解能力。所述的灯心草为灯心草科灯心草属，拉丁名：Juncuseffuses，湿生植物。所述的浮萍拉丁名：Lemnaminor，湿生植物。和现有技术对比，本专利技术的优势如下：1、本专利技术所使用的植物修复，效果显著，无需专用化学修复剂，适用性好，成本低廉，对环境友好，无需进行特别管理，环境修复效果好，具有经济效益和生态效益双重功能，绿色环保。2、本专利技术能够实现多环芳烃污染非常严重的土壤，简单有效，无二次污染，尤其适合大面积土壤修复，提高植被覆盖度。3、本专利技术所种植的灯心草含有多环芳烃类活性物质，具有对多环芳烃的耐性和吸收降解能力，生长速度快，生命力强，生物量大，能促进土壤物质转化，改善土壤结构，提高土壤肥力，活化土壤中的多环芳烃，从而促进植物对多环芳烃的吸收。4、本专利技术采用将灯心草与浮萍共生的方法，在灯心草生长初期注水，一方面为水生植物灯心草提供更加有利的生长环境，促进根系生长，另一方面为浮萍生长提供条件；本专利技术注入的水中含有少量乙醇和极少量表面活性剂，乙醇与水无限互溶，并在表面活性剂的作用下溶解土壤表层的多环芳烃使其存在在水中，之后浮萍在水中培养，少量的乙醇存在刺激浮萍生长活动，缩短其生育期，加快浮萍的光合作用，而浮萍的生长大量吸附水中溶解的多环芳烃，待共生期结束，浮萍将水中多环芳烃吸收并被捞取无害化处理，而土壤中的其他多环芳烃被灯心草吸收，并随着茎叶的收割被无害化处理；待土壤检测符合要求后，直接将灯心草整株拔除处理即可；处理时间可以缩短至1~2个生长周期，有效解决了现有多环芳烃植物修复过程周期长的问题。与传统的修复方法相比，本专利技术具有对污染物降解彻底、处理费用较低、保持原土壤理化性质和应用广泛、不易产生二次污染等特点，更适用于大面积土壤多环芳烃污染的修复。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。实施例1选择对象为某钢铁厂周边土壤，选择5m×5m的小区，对小区的土地进行破碎翻耕，并平整地面，间距为6cm移栽灯心草幼苗，待植株成熟之后收割地上部分，留茬3cm，并测定土壤中多环芳烃含量，将收割的地上部分做无害化处理。来年根据灯心草长势补种，并循环上述步骤。经过一年植物修复后，测定土壤中多环芳烃总含量降低11.5%，经过两年植物修复后测定土壤多环芳烃含量降低33%，三年植物修复后多环芳烃总含量降低50%。实施例2选择对象为某燃煤场周边土壤，选择5m×5m的小区，对小区的土地进行破碎翻耕，并平整地面，间距为6cm移栽灯心草幼苗，待植株成熟之后收割地上部分，留茬3cm，并测定土壤中多环芳烃含量，将收割的地上部分做无害化处理。来年根据灯心草长势补种，并循环上述步骤。经过一年植物修复后，测定土壤中多环芳烃总含量降低20.2%，经过两年植物修复后测定土壤多环芳烃含量降低30.4%，三年植物修复后多环芳烃总含量降低46.83%。实施例3选择对象为某城区周边土壤，选择5m×5m的小区，对小区的土地进行破碎翻耕，并平整地面，间距为6cm移栽灯心草幼苗，待植株成熟之后收割地上部分，留茬3cm，并测定土壤中多环芳烃含量，将收割的地上部分做无害化处理。来年根据灯心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法，其特征在于包括以下步骤：/n1）整地：对污染区的土地进行破碎翻耕，并平整地面；/n2）种植：在经过步骤（1）处理的土壤上撒播灯心草种子或移栽已培育好的灯心草幼苗；/n3）管理：等待种子成熟收获灯心草的草种，留茬并收割地上部分，保留地下部分，并将收割的地上部分移出地块进行无害化处理；/n4）补种：根据灯心草的成活率进行补种；/n5）定期检测土壤中的多环芳烃含量，循环步骤3~6，直至多环芳烃含量符合要求既可以停止循环。/n

【技术特征摘要】
1.一种灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）整地：对污染区的土地进行破碎翻耕，并平整地面；
2）种植：在经过步骤（1）处理的土壤上撒播灯心草种子或移栽已培育好的灯心草幼苗；
3）管理：等待种子成熟收获灯心草的草种，留茬并收割地上部分，保留地下部分，并将收割的地上部分移出地块进行无害化处理；
4）补种：根据灯心草的成活率进行补种；
5）定期检测土壤中的多环芳烃含量，循环步骤3~6，直至多环芳烃含量符合要求既可以停止循环。


2.根据权利要求1所述的灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法，其特征在于步骤（1）中所述的翻耕深度为10~30cm。


3.根据权利要求1所述的灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法，其特征在于步骤（2）中撒播的为颗粒饱满、适应力和生命力强的种子，撒播种子量为10~25g/m2，移栽间距为5~8cm。


4.根据权利要求1所述的灯心草修复多环芳烃污染土壤的方法，其特征在于步骤（3）的管理中还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：田森林，杨点，赵群，李英杰，伏江丽，冯睿，黄建洪，胡学伟，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53