[发明专利]一种基于生物富集城市水体铜离子并循环利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于生物富集城市水体铜离子并循环利用的方法，用槐叶萍富集河道铜离子并用于大棚育苗霜霉病防治。

背景技术

随着社会经济的高速发展，人民的财富不断积累，民众已对人居环境提出了更高的要求，“天更蓝，水更清，景更美”也已成为各地政府努力的方向。国家近年来投入了大量的资金对城市河道进行了综合治理；各相关企业也正在对水体水质综合治理投入了巨大的人力物力。但目前发现，各相关企业对城市河道多发的、活性极强的蓝绿藻、褐藻的控制，大都是采取投药控制的方法，而目前各种净水药剂中效果最好持续时间最长的当属硫酸铜净水剂（蓝绿藻、褐藻的光和作用明显地受到铜的抑制,它在含铜0.5mg/L时,水中光合作用抑制率达到60%。此外,在酸性水体中和处于最适宜温度时,铜离子毒性相应增加光合作用抑制率。尽管硫酸铜（CuSO4•5H2O）具有很好的杀菌作用，但如果含水铜含量过高，可能会同时引起植物安全性的问题。对水体危害也很大）。但是，当投放大量硫酸铜净水剂后，水体中的重金属铜离子将会急剧超标，无色无味的铜离子严重影响水体水质，一旦民众误食了富集重金属铜离子鱼虾、螺蛳、河蚌后，极易对身体内的脏器造成负担，特别是肝和胆，当这两种器官出现问题后，维持人体内的新陈代谢就会出现紊乱，肝硬化，肝腹水甚至死亡。因此研发一种纯生态、可持续的富集重金属铜离子生物并加以综合利用便成为我们研究的对象。本课题经过本公司研发中心近5年的探索，在对杭州近郊8条Cu、Pb、Cd、Zn和Mn5种重金属污染严重的城市河道，23种浮水植物富集能力进行对比筛选后发现，槐叶浮萍（Salvinia natans(L.)All. 槐叶苹科槐叶萍属）具有相对最大超富集河道铜离子的能力。研究结果表明, 近郊城市河道水体污染依然严重,重金属含量严重超标（尽管政府已在6-7年前关停并转了几乎全部沿河的小电镀厂、小印染厂、小油漆涂料厂，并进行了换水、清淤、截污纳管等整治工程，但重金属污染的危害已渗入地下水，非3-5年能逆转）,水体 Cu、Pb、Cd、Zn含量平均值分别为标准值的7.22倍、4.13倍、3.52倍、和3.14倍（以《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）ⅴ类水最大可溶性重金属含量mg/L为标准）; 23种浮水植物的重金属积累量均较大,其中尤以槐叶浮萍茎叶的富集的Cu含量最高,为水体中重金属Cu浓度的13.59倍,明显高于其它22种浮水植物对铜离子的富集。研究结果还表明,在Cu、Pb和Zn等重金属复合污染水域的植物治理中, 槐叶浮萍、水鳖、中华慈姑、空心莲子草等植物生态聚集有害重金属有着较大的发展潜力和应用前景。

中国专利公开号“101338367”本发明公开了一种富集与提纯镍、钴或铜离子的方法,其特征在于,将含有镍、钴或铜离子中的一种或几种的溶液中的杂质离子生成沉淀,使用树脂吸附镍、钴或铜离子中的一种或几种,酸洗树脂,即可富集与提纯镍、钴或铜离子。本发明的有益效果为,无需加热,能耗低,无需使用化学药剂(NA2S、NAOH),采用低廉的CACO3或MGO粉末,并用高选择性鳌合树脂吸附NI、CO、CU离子,有价金属的收率高,而且分离余液NA含量低,废水处理后能够循环使用,减少环境污染。而且生产成本低,综合经济效益高。上述技术方案为化学方法，并不适用于河道、水塘等生态环境下使用，容易造成二次污染。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够解决现有技术中存在的上述问题，通过对水生植物进行筛选，筛选出最为稳定的，对水体重金属铜离子的富集能力最大的植物，并加以培育和生态利用；槐叶萍不仅有净化水质的作用，能吸收水中的氨氮磷等营养物质，实验测定还有极强的富集重金属铜的能力，此外，还可以利用槐叶萍汁液制成的霜霉病抗剂。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种基于生物富集城市水体铜离子并循环利用的方法，其特征是，依次包括以下步骤：

1）培育槐叶萍的步骤；

2）在需要治理的河道内投放槐叶萍的步骤；

3）河道内加装围护装置，在装置内投放槐叶萍的步骤；

4）对生长后的槐叶萍进行打捞、清移、更换的步骤；

5）打捞的槐叶萍搅碎碾压取其汁液保存的步骤；

6）利用槐叶萍汁液制成霜霉病抗剂的步骤。

作为优选，步骤1）所述培育槐叶萍的步骤包括：

（1）选取槐叶萍，洗净后自然晾干；

（2）建水塘，灌水备用；

（3）在水塘中投放碳酸盐；

（4）取晾干的槐叶萍用高锰酸钾溶液浸泡后，将槐叶萍原种均匀抛洒于水塘；