探討動植物聯合修復技術用于重金屬復合污染土壤修復中的方法

盧偉

（廣西云檢科技有限公司 廣西南寧 530022）

探討動植物聯合修復技術用于重金屬復合污染土壤修復中的方法

盧偉

（廣西云檢科技有限公司 廣西南寧 530022）

本文采用大田試驗法，研究動植物聯合修復技術的應用效果。結果表明，單獨動物修復，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；單獨植物修復，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；而動植物聯合修復，Pb、Cu及Cd的含量比單個動物修復及單個植物修復效果優5.0%及7.2%和11.5%。說明單個動物修復及單個植物修復不及動植物聯合修復效果明顯。

動植物聯合修復；重金屬復合污染；土壤

前言

重金屬污染已成為影響我國環境質量的主要因素，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致，由于重金屬污染具有復雜性及普遍性、長期性、不可逆轉性等特征，因此很難降解，具有極強的隱蔽性，所以土壤中的重金屬復合污染物處理及修復成為國內外研究的重點問題。

1 修復試驗資料

1.1 修復試驗概況

本研究試驗點位于廣西省，屬于典型的低緯度地區，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。主要將試驗區選在廣西某地一電子廢物長期堆放的地塊中，該地實際面積280m2，水稻土，土壤厚10～15cm，土壤酸堿值pH=6.5，土壤有機質含量為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。通過試驗檢測，該區域土壤中的主要污染物質為鉛以及鎘和銅的復合污染，其實際含量分別為122.9mg/kg、2.6mg/kg以及118.7mg/kg。

1.2 單獨動物、單獨植物及動植物聯合修復技術試驗過程分析

試驗分三個不同階段，第一階段為單獨動物修復，第二階段為單獨植物修復，第三階段為動植物聯合修復；三個不同階段在同一試驗田中試驗。為了確保數據結果科學，對該試驗地塊的土壤背景值及試驗地塊面積、修復周期、修復環境下的具體溫度及實際氣候條件等嚴格控制，使試驗指標相同，且單獨動物實驗的蚯蚓以同種方式、同批獲得，此外三組實驗加入的實驗因子為同批次同等條件下獲得。

①在同一試驗田內取三塊面積相同的實驗區同時實驗，確保試驗田內各重金屬污染程度相同；②保證三組實驗外部溫度及地面濕度和外部日照等自然條件相同；③三塊實驗區有效隔離，保證實驗結果不被其它組修復實驗影響。

1.2.1 單獨動物修復試驗

在修復區域搭建一個簡易連棟大棚，將土壤修復區做成壟狀，便于植物種植及蚯蚓投放。試驗時間為一年半，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，試驗結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處理。

1.2.2 單獨植物修復試驗

主要選黑麥草及白三葉作為試驗植物，結合試驗的特點及植物生長特性和土壤修復特點，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，當白三葉生長到1.5個月后，需進行一次刈割，并及時追肥，當白三葉生長至3個月后，二次刈割并追肥處理，在此修復過程中加入黑麥草修復，如此持續修復周期達到一年半后結束試驗，將所有植物焚燒，然后對試驗結果對比。

1.2.3 動植物聯合修復試驗

修復時間為一年半，主要內容為單獨動物與單獨植物修復的簡單疊加處理。試驗過程加入蚯蚓及黑麥草、白三葉等不同修復因子，確保蚯蚓數量與單獨動物修復的數量相等。然后選用黑麥草及白三葉作為試驗植物，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，當白三葉生長周期達到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，修復中需采用黑麥草，修復周期為一年半后完成修復，將所有植物焚燒，對試驗結果對比。

1.3 污染物檢測

試驗初始階段，每一個半月檢測一次，將9m2的土地劃分為一個檢測點，通過梅花式布點技術采樣檢測，然后在檢測中心點位置以輻射狀取四個不同檢測點檢測，每個檢測點均重復三次檢測，最后將不同檢測數據疊加取平均值，檢測標準為《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）。

2 單獨動、植物修復及動植物聯合修復效果

2.1 單獨動物修復后蚯蚓體內重金屬含量變化

土壤修復時間延長，修復效果減弱，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律完全擬合，土壤修復初期階段，蚯蚓體內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的實際含量較高。但隨著土壤修復時間延長，Pb及Cd和Cu的含量也開始下降[1]。

圖1 單獨動物修復后蚯蚓體內重金屬含量變化

2.2 單獨植物修復后植物體內重金屬含量變化

單獨植物修復時，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 單獨植物修復時Pb、Cu及Cd的富集效果

試驗中發現植物生長良好，未產生重金屬中毒現象，從圖中的變化情況可發現，重金屬并未對植物造成嚴重影響，且黑麥草的土壤重金屬修復效果優于白三葉，在修復中可進行不斷割刈[2]。結果說明，單獨植物修復，Cu的富集效果最佳，Pb的富集效果最差。

2.3 動植物聯合修復效果

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

圖3 動植物聯合修復效果

為了更直觀對比單獨動物修復、單獨植物修復及植物和動物聯合修復效果，通過如表1的試驗對比數據說明。

3 結束語

綜上所述，土壤污染修中，需采用科學的方式才能達到預期處理效果。研究表明，單個動物修復及單個植物修復效果不及動植物聯合修復效果明顯，其中Pb、Cu及Cd經過動植物聯合修復后，其在土壤中的含量比單個動物修復和單個植物修復效果好5.0%及7.2%和11.5%。因此，采用動植物聯合修復技術用于重金屬復合污染土壤修復效果顯著，值得在實際生活與生產中廣泛推廣。

表1 三組不同修復試驗土壤修復效果對比

[1]樊霆，葉文玲，陳海燕，魯洪娟，張穎慧，李定心，唐子陽，馬友華.農田土壤重金屬污染狀況及修復技術研究[J].生態環境學報，2013，10：1727～1736.

[2]盧歡亮，曾祥專，丁勁新，譚允清.重金屬-有機物復合污染農田土壤修復策略研究[J].安徽農業科學，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，主要從事環境監測工作。