專利名稱：利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物技術(shù)，尤其涉及利用生物方法處理環(huán)境污染物的技術(shù)，特別是一種利用稗子修復(fù)城市污泥中重金屬銅、鋅含量超標(biāo)的方法。
背景技術(shù)：
隨著城市化進(jìn)程的加快和生活水平的提高，城市污水處理率迅速提高，污泥產(chǎn)量也急劇增加。據(jù)我國環(huán)境保護(hù)部2010年統(tǒng)計(jì)，我國每年產(chǎn)生含水率80%的污泥約3000萬噸左右，大量未經(jīng)穩(wěn)定處理的污泥由于沒有安全出路，隨意拋棄、傾倒的現(xiàn)象普遍存在。由此引起的二次污染問題已不容忽視，一些地區(qū)還因污泥處置不當(dāng)，引發(fā)了環(huán)境污染事件。因此城市中產(chǎn)生的大量污泥如何處置和再利用已經(jīng)成為急需解決的社會(huì)問題。污泥通常含有豐富的氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)，是良好的植物養(yǎng)分來源和土壤物理性狀改良劑，如[文獻(xiàn)I:楊麗標(biāo)，馬義兵，張麗娟，等.城市污泥農(nóng)用處置研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，24 (I) :420-424]的報(bào)道，污泥農(nóng)用是較為經(jīng)濟(jì)且具有廣闊應(yīng)用前景的污泥處置方法。但是，如[文獻(xiàn)2:陳同斌，黃啟飛，高定.中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，23 (5) =561-569]的報(bào)道，污泥中含有的重金屬是其農(nóng)用的最大障礙。上海、廣州、香港、深圳、太原、蘇州等地的污水處理廠的污泥Zn、Cu含量普遍超標(biāo)。如[文獻(xiàn) 3 Madrid F, Lopez R, Cabrera F M, et al. Accumulation in soil after application of municipal solid waste compost under intensive farming conditions [J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2007,119 :249-256]的報(bào)道， 污泥農(nóng)用后可能會(huì)導(dǎo)致土壤和生物體中重金屬的積累，存在著重金屬積累風(fēng)險(xiǎn)。因此，降低或去除城市污泥中的重金屬元素是有效處置和利用污泥的前提?，F(xiàn)有技術(shù)中，常用的降低污泥中重金屬的方法主要有微生物法、化學(xué)法和電化學(xué)法。上述方法雖然能夠成功運(yùn)用于修復(fù)實(shí)踐，但成本較高，未能推廣應(yīng)用。因此，近年來發(fā)展起來的植物修復(fù)技術(shù)(Phytoremediation)成為一種可持續(xù)、成本低、快速清除土壤重金屬污染的綠色生態(tài)技術(shù)，以其安全、廉價(jià)的特點(diǎn)正成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，如[文獻(xiàn)4 :張朝升，陳秋麗，張可方.植物修復(fù)脫水污泥中重金屬污染的試驗(yàn)研究[C]. 2009年給水廠、污水廠升級(jí)改造及節(jié)能減排新技術(shù)新工藝研討會(huì)論文集.2009 :433-437]的記載。但是，現(xiàn)有技術(shù)中可用于上述植物修復(fù)技術(shù)的植物普遍存在生物量低、生長緩慢等問題，難以達(dá)到有效消除重金屬污染土壤的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法，所述的這種方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中可用于修復(fù)污泥中銅、鋅污染的植物生物量低、生長緩慢的技術(shù)問題。本發(fā)明的這種利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法，包括一個(gè)選擇稗子的過程、一個(gè)處理污泥的過程、一個(gè)將所述的稗子種植在所述的污泥中的過程和一個(gè)稗子成熟后收割、移除整株稗子的過程，在所述的選擇稗子的過程中，選擇生長良好的稗子幼苗， 在所述的處理污泥的過程中，先將污泥脫水、腐熟、風(fēng)干，然后過I 5_篩，在所述的將稗子種植在污泥中的過程中，將稗子幼苗種植在脫水、腐熟、風(fēng)干并過篩后的污泥中，定期澆水，保持污泥的含水量為8% 20*%。進(jìn)一步的,所述的稗子幼苗具有3 5個(gè)小葉片。進(jìn)一步的，所述的將稗子種植在污泥中的過程是在室外進(jìn)行進(jìn)一步的，在所述的將稗子種植在污泥中的過程中，每天澆水I 5次。本發(fā)明的原理是稗子(Echinochloa crusgalli (L. )Beauv.)為禾本科稗屬草本植物，是一類在人為干擾與自然選擇下產(chǎn)生的高度進(jìn)化的植物類群。稗子是一年生草本。 桿直立，基部傾斜或膝曲，光滑無毛。葉鞘松弛，下部者長于節(jié)間，上部者短于節(jié)間；無葉舌； 葉片無毛。圓錐花序主軸具角棱，粗糙；小穗密集于穗軸的一側(cè)，具極短柄或近無柄；第一穎三角形，基部包卷小穗，長為小穗的1/3-1/2，具5脈，被短硬毛或硬刺疣毛，第二穎先端具小尖頭，具5脈，脈上具刺狀硬毛，脈間被短硬毛；第一外稃草質(zhì)，上部具7脈，先端延伸成 I粗壯芒，內(nèi)稃與外稃等長。稗子花果期7-10月。稗子在較干旱的土地上，莖亦可分散貼地生長。適應(yīng)性強(qiáng)，生長茂盛，品質(zhì)良好，飼草及種子產(chǎn)量均高，生物量大，抗逆性強(qiáng)，分布廣泛，生命力非常旺盛，生長快速，在自然條件下即可存活，整個(gè)生長過程不需特殊管理。發(fā)明人通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，稗子對(duì)重金屬銅、鋅污染的污泥具有顯著的耐性和富集特性。本發(fā)明將將稗子種植在污泥中，利用稗子從污泥中吸收積累重金屬銅、鋅，而達(dá)到修復(fù)污泥中銅、 鋅污染的目的。本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明利用稗子對(duì)重金屬銅、鋅的富集特性，吸收積累污泥中的重金屬銅、鋅，從而達(dá)到修復(fù)污泥銅、鋅污染的目的。此外， 稗子生命力旺盛，生長速度快，無需特殊管理，稗子個(gè)體生物量大，可提高單位面積土壤重金屬銅、鋅的修復(fù)效果，是重金屬污染土壤優(yōu)良的植物修復(fù)資源。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將用實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但它并不限于這些實(shí)施例的任一個(gè)或類似實(shí)例。實(shí)施案I污泥耐受性植物的篩選試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在上海市園林科學(xué)研究所大棚。污泥取自上海市浦東新區(qū)白龍港污水處理廠，經(jīng)腐熟、風(fēng)干后過l_5mm篩備用；園土取自上海市園林科學(xué)研究所苗圃，風(fēng)干后備用。供試園土和污泥的理化性質(zhì)和重金屬含量見表I、表2。園土 7項(xiàng)理化性質(zhì)均符合上海市種植土壤標(biāo)準(zhǔn)，而污泥中有3項(xiàng)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了種植土壤標(biāo)準(zhǔn)[文獻(xiàn)5 :唐銀建，陳玲，程五良等.施用污泥堆肥對(duì)潮涂土壤理化性質(zhì)的影響[J].四川環(huán)境,2006, 25 (6) :13-16],分別是電導(dǎo)率、全氮和全磷。污泥重金屬含量與國家城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中重金屬含量的限值相比，污泥中Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn含量均符合A級(jí)泥質(zhì)。與《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-95)相比，污泥中Cd、Cu含量超過了國家土壤環(huán)境質(zhì)量2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，Zn 含量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。表I供試園土和污泥的基本理化性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法，其特征在于包括一個(gè)選擇稗子的過程、一個(gè)處理污泥的過程、一個(gè)將所述的稗子種植在所述的污泥中的過程和一個(gè)稗子成熟后收割、移除整株稗子的過程，在所述的選擇稗子的過程中，選擇生長良好的稗子幼苗，在所述的處理污泥的過程中，先將污泥脫水、腐熟、風(fēng)干，然后過I 5_篩，在所述的將稗子種植在污泥中的過程中，將稗子幼苗種植在脫水、腐熟、風(fēng)干并過篩后的污泥中，定期澆水，保持污泥的含水量為8% 20%。
2.如權(quán)利要求I所述的利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法，其特征在于所述的稗子幼苗具有3 5個(gè)小葉片。
3.如權(quán)利要求I所述的利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法，其特征在于所述的將稗子種植在污泥中的過程是在室外進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求I所述的利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法，其特征在于在所述的將稗子種植在污泥中的過程中，每天澆水I 5次。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，提供了一種利用稗子消除城市污泥中銅、鋅污染的方法，包括一個(gè)選擇稗子的過程，稗子是選擇生長良好的幼苗，還包括一個(gè)處理污泥的過程，所述的污泥經(jīng)過脫水、腐熟、風(fēng)干后過1-5mm篩備用，還包括一個(gè)將稗子種植在污泥的過程，在將稗子種植在污泥的過程中，定期澆水，使污泥的含水量保持在8%-20%，還包括一個(gè)稗子成熟后收割、移除整株稗子的過程。本發(fā)明利用稗子對(duì)重金屬銅、鋅的富集特性，吸收積累重金屬銅、鋅，成熟后收割、移除整株，之后重復(fù)上述過程。通過這種方式，可以從污泥中帶走大量的銅、鋅，從而達(dá)到修復(fù)污泥中銅、鋅污染的目的。
文檔編號(hào)C02F11/02GK102603139SQ201210096738
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者周永剛, 崔心紅, 張冬梅, 張琪, 高潔 申請(qǐng)人:上海市園林科學(xué)研究所