探討動植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)用于重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)中的方法

盧偉

（廣西云檢科技有限公司 廣西南寧 530022）

探討動植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)用于重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)中的方法

盧偉

（廣西云檢科技有限公司 廣西南寧 530022）

本文采用大田試驗(yàn)法，研究動植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，單獨(dú)動物修復(fù)，Pb、Cu及Cd分別減小8.6%及7.2%和26.4%；說明Cd的富集效果最佳，Cu的富集效果最差；單獨(dú)植物修復(fù)，Pb、Cu及Cd分別減小113.2mg/kg及257.9mg/kg和4.6mg/kg，說明Cu的富集效果最佳，Cd的富集效果最差；而動植物聯(lián)合修復(fù)，Pb、Cu及Cd的含量比單個動物修復(fù)及單個植物修復(fù)效果優(yōu)5.0%及7.2%和11.5%。說明單個動物修復(fù)及單個植物修復(fù)不及動植物聯(lián)合修復(fù)效果明顯。

動植物聯(lián)合修復(fù)；重金屬復(fù)合污染；土壤

前言

重金屬污染已成為影響我國環(huán)境質(zhì)量的主要因素，土壤重金屬污染主要由鎳、汞、鋅、鎘、砷、鉛、銅以及鉻這八種金屬元素導(dǎo)致，由于重金屬污染具有復(fù)雜性及普遍性、長期性、不可逆轉(zhuǎn)性等特征，因此很難降解，具有極強(qiáng)的隱蔽性，所以土壤中的重金屬復(fù)合污染物處理及修復(fù)成為國內(nèi)外研究的重點(diǎn)問題。

1 修復(fù)試驗(yàn)資料

1.1 修復(fù)試驗(yàn)概況

本研究試驗(yàn)點(diǎn)位于廣西省，屬于典型的低緯度地區(qū)，氣候類型多樣，雨熱資源豐富，年平均日照時間在1800～2037h之間，降雨量充沛。主要將試驗(yàn)區(qū)選在廣西某地一電子廢物長期堆放的地塊中，該地實(shí)際面積280m2，水稻土，土壤厚10～15cm，土壤酸堿值pH=6.5，土壤有機(jī)質(zhì)含量為4.5g/kg。其中堿解氮含量、速效磷含量以及速效鉀含量分別為52mg/kg、40mg/kg以及105mg/kg。通過試驗(yàn)檢測，該區(qū)域土壤中的主要污染物質(zhì)為鉛以及鎘和銅的復(fù)合污染，其實(shí)際含量分別為122.9mg/kg、2.6mg/kg以及118.7mg/kg。

1.2 單獨(dú)動物、單獨(dú)植物及動植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)試驗(yàn)過程分析

試驗(yàn)分三個不同階段，第一階段為單獨(dú)動物修復(fù)，第二階段為單獨(dú)植物修復(fù)，第三階段為動植物聯(lián)合修復(fù)；三個不同階段在同一試驗(yàn)田中試驗(yàn)。為了確保數(shù)據(jù)結(jié)果科學(xué)，對該試驗(yàn)地塊的土壤背景值及試驗(yàn)地塊面積、修復(fù)周期、修復(fù)環(huán)境下的具體溫度及實(shí)際氣候條件等嚴(yán)格控制，使試驗(yàn)指標(biāo)相同，且單獨(dú)動物實(shí)驗(yàn)的蚯蚓以同種方式、同批獲得，此外三組實(shí)驗(yàn)加入的實(shí)驗(yàn)因子為同批次同等條件下獲得。

①在同一試驗(yàn)田內(nèi)取三塊面積相同的實(shí)驗(yàn)區(qū)同時實(shí)驗(yàn)，確保試驗(yàn)田內(nèi)各重金屬污染程度相同；②保證三組實(shí)驗(yàn)外部溫度及地面濕度和外部日照等自然條件相同；③三塊實(shí)驗(yàn)區(qū)有效隔離，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果不被其它組修復(fù)實(shí)驗(yàn)影響。

1.2.1 單獨(dú)動物修復(fù)試驗(yàn)

在修復(fù)區(qū)域搭建一個簡易連棟大棚，將土壤修復(fù)區(qū)做成壟狀，便于植物種植及蚯蚓投放。試驗(yàn)時間為一年半，在翻耕好的土壤中加入適量蚯蚓食物檸檬渣，將密度為1kg/m2的大平二號蚯蚓種加入其中喂養(yǎng)，試驗(yàn)結(jié)束后采用自然光照法收集蚯蚓，并將收集的蚯蚓作為危廢科學(xué)處理。

1.2.2 單獨(dú)植物修復(fù)試驗(yàn)

主要選黑麥草及白三葉作為試驗(yàn)植物，結(jié)合試驗(yàn)的特點(diǎn)及植物生長特性和土壤修復(fù)特點(diǎn)，通過間隔條植處理方式，將拌入根瘤菌白三葉種子播入溝中，當(dāng)白三葉生長到1.5個月后，需進(jìn)行一次刈割，并及時追肥，當(dāng)白三葉生長至3個月后，二次刈割并追肥處理，在此修復(fù)過程中加入黑麥草修復(fù)，如此持續(xù)修復(fù)周期達(dá)到一年半后結(jié)束試驗(yàn)，將所有植物焚燒，然后對試驗(yàn)結(jié)果對比。

1.2.3 動植物聯(lián)合修復(fù)試驗(yàn)

修復(fù)時間為一年半，主要內(nèi)容為單獨(dú)動物與單獨(dú)植物修復(fù)的簡單疊加處理。試驗(yàn)過程加入蚯蚓及黑麥草、白三葉等不同修復(fù)因子，確保蚯蚓數(shù)量與單獨(dú)動物修復(fù)的數(shù)量相等。然后選用黑麥草及白三葉作為試驗(yàn)植物，通過間隔條植處理方式，將拌入根瘤菌白三葉種子播入溝中，當(dāng)白三葉生長周期達(dá)到1.5個月后，需一次刈割，并及時追肥，生長至3個月后，二次刈割，對其追肥，修復(fù)中需采用黑麥草，修復(fù)周期為一年半后完成修復(fù)，將所有植物焚燒，對試驗(yàn)結(jié)果對比。

1.3 污染物檢測

試驗(yàn)初始階段，每一個半月檢測一次，將9m2的土地劃分為一個檢測點(diǎn)，通過梅花式布點(diǎn)技術(shù)采樣檢測，然后在檢測中心點(diǎn)位置以輻射狀取四個不同檢測點(diǎn)檢測，每個檢測點(diǎn)均重復(fù)三次檢測，最后將不同檢測數(shù)據(jù)疊加取平均值，檢測標(biāo)準(zhǔn)為《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）。

2 單獨(dú)動、植物修復(fù)及動植物聯(lián)合修復(fù)效果

2.1 單獨(dú)動物修復(fù)后蚯蚓體內(nèi)重金屬含量變化

土壤修復(fù)時間延長，修復(fù)效果減弱，重金屬去除越來越困難。從這一變化情況來看，其與土壤中重金屬的移除規(guī)律完全擬合，土壤修復(fù)初期階段，蚯蚓體內(nèi)土壤重金屬富集量下降幅度較大，因此檢測過程中Pb及Cd和Cu的實(shí)際含量較高。但隨著土壤修復(fù)時間延長，Pb及Cd和Cu的含量也開始下降[1]。

圖1 單獨(dú)動物修復(fù)后蚯蚓體內(nèi)重金屬含量變化

2.2 單獨(dú)植物修復(fù)后植物體內(nèi)重金屬含量變化

單獨(dú)植物修復(fù)時，土壤中的Pb、Cu及Cd的含量分別減小113.2mg/kg及257.9mg/kg和4.6mg/kg。

圖2 單獨(dú)植物修復(fù)時Pb、Cu及Cd的富集效果

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)植物生長良好，未產(chǎn)生重金屬中毒現(xiàn)象，從圖中的變化情況可發(fā)現(xiàn)，重金屬并未對植物造成嚴(yán)重影響，且黑麥草的土壤重金屬修復(fù)效果優(yōu)于白三葉，在修復(fù)中可進(jìn)行不斷割刈[2]。結(jié)果說明，單獨(dú)植物修復(fù)，Cu的富集效果最佳，Pb的富集效果最差。

2.3 動植物聯(lián)合修復(fù)效果

單獨(dú)動物修復(fù)時，土壤中的Pb、Cu及Cd分別減小8.6%及7.2%和26.4%，說明單個動物修復(fù)時，Cd的富集效果最佳而Cu的富集效果最差。

圖3 動植物聯(lián)合修復(fù)效果

為了更直觀對比單獨(dú)動物修復(fù)、單獨(dú)植物修復(fù)及植物和動物聯(lián)合修復(fù)效果，通過如表1的試驗(yàn)對比數(shù)據(jù)說明。

3 結(jié)束語

綜上所述，土壤污染修中，需采用科學(xué)的方式才能達(dá)到預(yù)期處理效果。研究表明，單個動物修復(fù)及單個植物修復(fù)效果不及動植物聯(lián)合修復(fù)效果明顯，其中Pb、Cu及Cd經(jīng)過動植物聯(lián)合修復(fù)后，其在土壤中的含量比單個動物修復(fù)和單個植物修復(fù)效果好5.0%及7.2%和11.5%。因此，采用動植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)用于重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)效果顯著，值得在實(shí)際生活與生產(chǎn)中廣泛推廣。

表1 三組不同修復(fù)試驗(yàn)土壤修復(fù)效果對比

[1]樊霆，葉文玲，陳海燕，魯洪娟，張穎慧，李定心，唐子陽，馬友華.農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復(fù)技術(shù)研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2013，10：1727～1736.

[2]盧歡亮，曾祥專，丁勁新，譚允清.重金屬-有機(jī)物復(fù)合污染農(nóng)田土壤修復(fù)策略研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，26：10633～10636+10652.

X53

A

1004-7344（2016）20-0293-02

2016-6-26

盧偉（1987-），男，漢族，廣西隆林人，助理工程師，本科，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。