申请日2012.04.05
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号C02F11/02
摘要
本发明属于环保领域，提供了一种利用稗子消除城市污泥中铜、锌污染的方法，包括一个选择稗子的过程，稗子是选择生长良好的幼苗，还包括一个处理污泥的过程，所述的污泥经过脱水、腐熟、风干后过1-5mm筛备用，还包括一个将稗子种植在污泥的过程，在将稗子种植在污泥的过程中，定期浇水，使污泥的含水量保持在8%-20%，还包括一个稗子成熟后收割、移除整株稗子的过程。本发明利用稗子对重金属铜、锌的富集特性，吸收积累重金属铜、锌，成熟后收割、移除整株，之后重复上述过程。通过这种方式，可以从污泥中带走大量的铜、锌，从而达到修复污泥中铜、锌污染的目的。
权利要求书
1.一种利用稗子消除城市污泥中铜、锌污染的方法，其特征在于：包括一个选择稗子的过程、一个处理污泥的过程、一个将所述的稗子种植在所述的污泥中的过程和一个稗子成熟后收割、移除整株稗子的过程，在所述的选择稗子的过程中，选择生长良好的稗子幼苗，在所述的处理污泥的过程中，先将污泥脱水、腐熟、风干，然后过1～5mm筛，在所述的将稗子种植在污泥中的过程中，将稗子幼苗种植在脱水、腐熟、风干并过筛后的污泥中，定期浇水，保持污泥的含水量为8%～20%。
2.如权利要求1所述的利用稗子消除城市污泥中铜、锌污染的方法，其特征在于：所述的稗子幼苗具有3～5个小叶片。
3.如权利要求1所述的利用稗子消除城市污泥中铜、锌污染的方法，其特征在于：所述的将稗子种植在污泥中的过程是在室外进行。
4.如权利要求1所述的利用稗子消除城市污泥中铜、锌污染的方法，其特征在于：在所述的将稗子种植在污泥中的过程中，每天浇水1～5次。
说明书
利用稗子消除城市污泥中铜、锌污染的方法
技术领域
本发明涉及生物技术，尤其涉及利用生物方法处理环境污染物的技术，特 别是一种利用稗子修复城市污泥中重金属铜、锌含量超标的方法。
背景技术
随着城市化进程的加快和生活水平的提高，城市污水处理率迅速提高，污 泥产量也急剧增加。据我国环境保护部2010年统计，我国每年产生含水率80% 的污泥约3000万吨左右，大量未经稳定处理的污泥由于没有安全出路，随意 抛弃、倾倒的现象普遍存在。由此引起的二次污染问题已不容忽视，一些地区 还因污泥处置不当，引发了环境污染事件。因此城市中产生的大量污泥如何处 置和再利用已经成为急需解决的社会问题。
污泥通常含有丰富的氮、磷、钾和有机质，是良好的植物养分来源和土壤 物理性状改良剂，如[文献1：杨丽标，马义兵，张丽娟，等.城市污泥农用处置研究 进展[J].中国农学通报，2008，24(1)：420-424]的报道，污泥农用是较为经济且具有 广阔应用前景的污泥处置方法。但是，如[文献2：陈同斌，黄启飞，高定.中国城 市污泥的重金属含量及其变化趋势[J].环境科学学报，2003，23(5)：561-569]的报 道，污泥中含有的重金属是其农用的最大障碍。上海、广州、香港、深圳、太 原、苏州等地的污水处理厂的污泥Zn、Cu含量普遍超标。如[文献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]的报道，污泥农用后可能会导致土壤和生物 体中重金属的积累，存在着重金属积累风险。因此，降低或去除城市污泥中的 重金属元素是有效处置和利用污泥的前提。
现有技术中，常用的降低污泥中重金属的方法主要有微生物法、化学法和 电化学法。上述方法虽然能够成功运用于修复实践，但成本较高，未能推广应 用。因此，近年来发展起来的植物修复技术(Phytoremediation)成为一种可持 续、成本低、快速清除土壤重金属污染的绿色生态技术，以其安全、廉价的特 点正成为研究和开发的热点，如[文献4：张朝升，陈秋丽，张可方.植物修复脱水 污泥中重金属污染的试验研究[C].2009年给水厂、污水厂升级改造及节能减排 新技术新工艺研讨会论文集.2009：433-437]的记载。
但是，现有技术中可用于上述植物修复技术的植物普遍存在生物量低、生 长缓慢等问题，难以达到有效消除重金属污染土壤的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用稗子消除城市污泥中铜、锌污 染的方法，所述的这种方法要解决现有技术中可用于修复污泥中铜、锌污染的 植物生物量低、生长缓慢的技术问题。
本发明的这种利用稗子消除城市污泥中铜、锌污染的方法，包括一个选择 稗子的过程、一个处理污泥的过程、一个将所述的稗子种植在所述的污泥中的 过程和一个稗子成熟后收割、移除整株稗子的过程，在所述的选择稗子的过程 中，选择生长良好的稗子幼苗，在所述的处理污泥的过程中，先将污泥脱水、 腐熟、风干，然后过1～5mm筛，在所述的将稗子种植在污泥中的过程中，将 稗子幼苗种植在脱水、腐熟、风干并过筛后的污泥中，定期浇水，保持污泥的 含水量为8%～20%。
进一步的，所述的稗子幼苗具有3～5个小叶片。
进一步的，所述的将稗子种植在污泥中的过程是在室外进行
进一步的，在所述的将稗子种植在污泥中的过程中，每天浇水1～5次。
本发明的原理是：稗子(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.)为禾本科稗属草 本植物，是一类在人为干扰与自然选择下产生的高度进化的植物类群。稗子是 一年生草本。秆直立，基部倾斜或膝曲，光滑无毛。叶鞘松弛，下部者长 于节间，上部者短于节间;无叶舌;叶片无毛。圆锥花序主轴具角棱， 粗糙;小穗密集于穗轴的一侧，具极短柄或近无柄;第一颖三角形，基部 包卷小穗，长为小穗的1/3-1/2，具5脉，被短硬毛或硬刺疣毛，第二颖 先端具小尖头，具5脉，脉上具刺状硬毛，脉间被短硬毛;第一外稃草质， 上部具7脉，先端延伸成1粗壮芒，内稃与外稃等长。稗子花果期7-10 月。稗子在较干旱的土地上，茎亦可分散贴地生长。适应性强，生长茂盛， 品质良好，饲草及种子产量均高，生物量大，抗逆性强，分布广泛，生命力 非常旺盛，生长快速，在自然条件下即可存活，整个生长过程不需特殊管理。 发明人通过试验研究发现，稗子对重金属铜、锌污染的污泥具有显著的耐性和 富集特性。本发明将将稗子种植在污泥中，利用稗子从污泥中吸收积累重金属 铜、锌，而达到修复污泥中铜、锌污染的目的。
本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明利用稗子对重金 属铜、锌的富集特性，吸收积累污泥中的重金属铜、锌，从而达到修复污泥铜、 锌污染的目的。此外，稗子生命力旺盛，生长速度快，无需特殊管理，稗子个 体生物量大，可提高单位面积土壤重金属铜、锌的修复效果，是重金属污染土 壤优良的植物修复资源。
具体实施方式
本发明将用实施例进行进一步的说明，但它并不限于这些实施例的任一个 或类似实例。
实施案1污泥耐受性植物的筛选
试验地点设在上海市园林科学研究所大棚。
污泥取自上海市浦东新区白龙港污水处理厂，经腐熟、风干后过1-5mm 筛备用;园土取自上海市园林科学研究所苗圃，风干后备用。供试园土和污泥 的理化性质和重金属含量见表1、表2。园土7项理化性质均符合上海市种植土 壤标准，而污泥中有3项的含量远远超过了种植土壤标准[文献5：唐银建，陈玲， 程五良等.施用污泥堆肥对潮涂土壤理化性质的影响[J].四川环 境，2006，25(6)：13-16]，分别是电导率、全氮和全磷。污泥重金属含量与国家城 镇建设行业标准《城镇污水处理厂污泥处置：农用泥质》(CJ/T309-2009)中 重金属含量的限值相比，污泥中Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn含量均符合A级泥质。 与《土壤环境质量标准》(GB 15618-95)相比，污泥中Cd、Cu含量超过了国 家土壤环境质量2级标准，Zn含量已经远远高于3级标准值。
