[发明专利]一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于垃圾堆肥在城市草坪建植技术领域中的应用，涉及采用淋洗法研究温度对生活垃圾堆肥重金属在土壤中迁移行为的作用，更具体地说是一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属温度调节的方法。

背景技术

垃圾堆肥中含有丰富的N、P等有机养分，是发展农业、蔬菜、林木生产等方面的有效资源，垃圾堆肥具有良好的理化性质、丰富的养分，是替代土壤作为草坪基质的较理想材料。所以将生活垃圾堆肥用作草坪基质，不但可以避开食物链，同时又解决了垃圾的出路问题。在我国人口众多，土地资源相对贫乏，以垃圾堆肥用作草坪基质更具有现实意义。施用垃圾堆肥虽然可以改善土壤的理化性质，提高农林产品的产量和品质，但是如果施用不当也能对环境造成不良影响。特别是重金属问题是垃圾堆肥最主要的负效应，重金属含量超标在很大程度上限制了其应用，如何降低重金属污染的毒害效应，完善和提高堆肥技术和堆肥质量已成为垃圾堆肥的研究热点。

多立安等（2005）利用EDTA作为螯合剂，研究了草坪草黑麦草和高羊茅对城市生活垃圾堆肥中重金属的富集，结果表明，使用EDTA后两种草坪草对重金属的富集量都有明显的提高，并且EDTA浓度最好控制在10-20 mmol/kg。多立安（2010）研究结果发现黑麦草在修复重金属污染的垃圾堆肥中具有很大的应用潜力，在EDTA协同下黑麦草能够在地上部器官中同时富集多种金属离子，而且黑麦草生长快，再生能力强，一年可刈割多次。但由于EDTA以及EDTA与重金属螯合形成的复合物具有很强的溶解性和生物毒性，且在土壤中很难被光、化学物质以及生物降解，所以很可能会引起污染深层土壤及地下水等环境问题。因此，我们试图在其研究基础上，采用不同废弃物作为隔离层通过对草坪堆肥基质渗漏体系中重金属富集、淋洗以及固定的研究，分析不同隔离层对重金属的固定作用，更为系统地探讨EDTA强化植物修复的同时重金属淋洗迁移的潜在风险并提出相应的防治方法。

发明内容

本发明将草坪草高羊茅与雨水淋洗相结合，研究了EDTA协同下，草坪和不同隔离层对重金属富集和淋洗的影响，验证了草坪渗漏体系阻隔重金属迁移的可行性。

为实现上述目的，本发明公开了一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）草坪基质渗漏体系设计：

1）准备直径为7.5 cm，高为21 cm和25 cm的PVC管各9根，在所有PVC管的底部都固定有直径为0.2 mm的尼龙网以支撑管内的土壤和堆肥，且管的下方配有接渗滤液的容器；

2）将风干土壤500 g置于PVC管中，其中间设置障碍层，然后将280 g风干后的垃圾堆肥平铺于管内；其中的障碍层由三层组成，下层为20 g沸石，上层20 g水稻秸秆，中间层为40g粒径2 mm胶粒、40g粒径为2 mm鸡蛋壳或40g粒径为2 mm蛭石；

（2）播种：

1）在PVC管中播种0.6 g高羊茅种子，其中3根PVC管不播种作为对照，用自来水浇灌所有的PVC管使堆肥与土壤混合物的含水量保持在其田间持水量的60-65%，室内的温度和相对湿度分别为16-22℃，36-57%；

2）播种30 d后，将浓度为10 mmol/kg的EDTA水溶液（加入的量：150 ml）施于堆肥表面，

（3）重金属含量的测定：

1）施加EDTA 10 d后对高羊茅进行刈割处理，留茬1 cm，将植株置于80℃的烘箱中烘干至衡重，刈割后继续浇水使管内含水量保持不变；

2）刈割后第2、8和15天时，分别将150 ml的人造雨水，相当于34.0 mm的降水量，缓慢连续地浇灌于各个PVC管内，在管底收集渗滤液并分次测定体积后混合，第20天再次施加EDTA，浓度同第一次；之后方法也同第一次，施加EDTA 10天后刈割，刈割后第2、8和15天时，分别用150 ml人造雨水淋洗并收集。然后测定重金属含量。