一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法与应用技术

本发明专利技术属于土壤修复技术领域，特别涉及一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法与应用

【技术实现步骤摘要】
一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法与应用


[0001]本专利技术属于土壤修复
，特别涉及一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法与应用
。

技术介绍

[0002]土壤是人类生存与发展的重要自然资源，土壤的重金属污染将直接影响人类的健康及整个陆地生态系统
。
重金属由于自身特性很难被降解，进入土壤后不能被微生物分解且在土壤中长期积累，当这些重金属被农作物吸收后通过食物链作用进入人体，对人体的健康产生不良影响
。
[0003]土壤重金属污染修复主要有物理修复
、
化学修复和生物修复
。
生物修复是在受到重金属污染的土壤上繁殖特殊的植物和微生物，通过特殊的植物和微生物吸走或降解土壤中的重金属，从而达到净化土壤的目的，但是这种处理方法所需时间长
、
见效慢
。
基于去除率及修复时间等因素的考虑，目前常用的修复技术是土壤淋洗技术，土壤淋洗技术是通过螯合
、
沉淀等物理及化学作用使污染物脱离土壤颗粒表面转移至淋洗液混合液相中，再对含污染物的混合液相进行处置的土壤修复技术
。
土壤淋洗技术分为原位修复和异位修复，是一个物理与化学修复结合的过程，具有操作简单
、
修复效率高的优点
。
有研究通过
HCl
淋洗含
Cu、Pb、Zn、Ni
的复合污染土壤时，取得了较高的去除率，去除率分别达到
92
％
、79
％
、75
％
、77
％，但酸洗会破坏土壤基本性质和土壤结构，从而影响土壤中微生物活性和土壤肥力
。
有研究利用乙二胺四乙酸
(EDTA)
对矿区附近的污染土壤进行淋洗，
EDTA
对
Cd、Cu、Zn
和
Pb
的去除率分别为
91
％
、42
％
、57
％和
53
％，但
EDTA
生物降解性差，淋洗后会破坏土壤理化性质
。
[0004]因此，亟需提供一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法，该方法不仅对土壤中的重金属具有良好的去除效果，且可提升土壤肥力，另外，水生植物发酵时间短
、
易生物降解
、
对环境无污染，成本低廉
。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件
。
本专利技术提供一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法，该方法不仅对土壤中的重金属具有良好的去除效果，且可提升土壤肥力，另外，水生植物发酵时间短
、
易生物降解
、
对环境无污染，成本低廉
。
[0006]本专利技术的专利技术构思：本专利技术选取特定的含水量在
90
％以上的水生植物，得到水生植物发酵混合物，在土壤淋洗体系中添加水生植物发酵产物，利用水生植物发酵产物中富含的有机酸如乳酸
、
乙酸等将土壤中的
As、Cd、Pb
和
Zn
等重金属淋洗出来
。
该方法不仅对重金属具有较好的去除效果，且发酵混合物富有营养物质，可以提升土壤肥力
。
另外，水生植物发酵时间短，发酵产物易生物降解，对环境无污染，成本低廉，该方法可同时解决水生植物泛滥和土壤重金属污染，具有良好的应用前景
。
[0007]因此，本专利技术的第一方面提供一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法
。
[0008]具体的，一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
[0009](1)
将水生植物进行发酵，得到发酵混合物；
[0010](2)
将步骤
(1)
所得的发酵混合物加入重金属污染土壤中，反应，完成修复；
[0011]步骤
(1)
中，所述水生植物包括水葫芦
、
大薸
、
美人蕉
、
菖蒲中的至少一种
。
[0012]具体的，重金属污染土壤中的重金属包括
Mn、Zn、As、Cd、Pb、Cr、Ni
中的至少一种
。
[0013]优选地，步骤
(1)
中，所述发酵的过程，包括以下步骤：将所述水生植物和菌液混合，发酵，得到发酵混合物
。
[0014]优选地，所述水生植物先经过破碎，然后和菌液混合
。
[0015]优选地，所述水生植物先经过清洗，然后再进行破碎
。
[0016]优选地，所述破碎后得到碎段的长度为
0.8
‑
2.2cm。
[0017]进一步优选地，所述破碎后得到碎段的长度为1‑
2cm。
[0018]优选地，所述水生植物和菌液混合后在密封装置中进行厌氧发酵
。
[0019]优选地，所述密封装置包括密封袋
。
[0020]具体的，本专利技术对密封装置无特殊限定，能够实现密封发酵即可
。
[0021]优选地，所述菌液为乳酸菌或乳酸菌和其他菌种的组合；所述其他菌种包括酵母菌
、
芽孢杆菌中的至少一种
。
[0022]优选地，当所述菌液为乳酸菌和其他菌种的组合时，所述乳酸菌和其他菌种在
600nm
波长处的吸光值
(OD600
值
)
之比为
1.6
‑
12:0.8
‑
1.2。
[0023]进一步优选地，当所述菌液为乳酸菌和其他菌种的组合时，所述乳酸菌和其他菌种的
OD600
值之比为
1.8
‑
11:0.9
‑
1.1。
[0024]更进一步优选地，当所述菌液为乳酸菌和其他菌种的组合时，所述乳酸菌和其他菌种的
OD600
值之比为2‑
10:1。
[0025]优选地，所述水生植物和所述菌液的用量比为
(330
‑
480)g:(40
‑
60)mL。
[0026]进一步优选地，所述水生植物和所述菌液的用量比为
(360
‑
440)g:(45
‑
55)mL。
[0027]更进一步优选地，所述水生植物和所述菌液的用量比为
400g:50mL。
[0028]优选地，步骤
(1)
中，所述发酵的温度为
23
‑
38℃
；所述发酵的时间为
20
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用水生植物修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将水生植物进行发酵，得到发酵混合物；
(2)
构建土壤淋洗柱，将步骤
(1)
所得的发酵混合物加入重金属污染土壤中，反应，完成修复；步骤
(1)
中，所述水生植物包括水葫芦
、
大薸
、
美人蕉
、
菖蒲中的至少一种
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
(1)
中，所述发酵的过程，包括以下步骤：将所述水生植物和菌液混合，发酵，得到发酵混合物
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述菌液为乳酸菌或乳酸菌和其他菌种的组合；所述其他菌种包括酵母菌
、
芽孢杆菌中的至少一种
。4.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水生植物与菌液的用量比为
(330
‑
480)g:(40
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈姗姗，朱跃，廖志航，栾天罡，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：