本申请涉及边坡绿化领域,更具体地说,它涉及一种污泥植物生长基质及边坡污泥客土绿化方法。
背景技术:
污泥是污水处理厂污水处理过程中的二次产物,污泥中含有丰富的有机质和植物所需的其他养分,采用污泥作为边坡修复能够为植物生长提供部分营养物质,从而促进植物生长。
随着社会工业化的发展,化石燃料的大量燃烧,汽车尾气的大量排放,使得大气中的硫化物、氮化物含量大幅度增加,容易形成酸雨,尤其在南方地区降雨量较大的前提下,使得酸雨的降雨量也有所增加,同时南方的土壤本身偏酸性,在酸雨的影响下,使得土壤酸化严重。
采用污泥为基质对边坡进行绿化时,由于污泥中含有重金属以及有机物,在酸雨的作用下,尤其是硫酸雨,容易使污泥中有毒重金属如锌、锰、镍、铜、镉等溶解度增大,在土壤溶液中的浓度和活性提高;有毒重金属的迁移、渗透、活性增强容易影响边坡上植物的生长。
技术实现要素:
在酸雨条件下,为了减少污泥客土中可溶性重金属的含量,降低对边坡上植物生长的影响,本申请提供一种污泥植物生长基质及边坡污泥客土绿化方法。
第一方面,本申请提供一种污泥植物生长基质,采用如下的技术方案:
一种污泥植物生长基质,由包含以下重量份的原料制成:普通客土20-35份、污泥75-88份、豆粕5-10份、植物纤维15-25份、腐殖酸3-8份、微生物菌剂2-7份、改性沸石粉5-12份、粘合液2-6份。
通过采用上述技术方案,改性沸石粉、粘合液、植物纤维相配合,利用粘合液的粘合效果将改性沸石粉粘结在植物纤维表面,降酸雨时,利用植物纤维网络结构的封锁效果使得沸石粉稳定的附着在植物纤维表面,以免雨水冲刷沸石粉,使沸石粉脱离客土,利用沸石粉对可溶性重金属的吸附效果配合植物纤维较大的比表面积,进一步促进沸石粉吸附可溶性重金属离子含量,在酸雨条件下,减少污泥客土中可溶性重金属的含量,降低对边坡上植物生长的影响。
微生物菌剂、豆粕、植物纤维相配合,能够分解豆粕中的蛋白质、纤维素等物质,供给植物生长的同时,微生物菌剂能够降解重金属,调节客土ph值,减少土层中酸雨含量,配合重金属降解能够减少污泥客土中可溶性重金属的含量,并且在降解产生的营养物质条件下,能够促进边坡上植物的生长。
改性沸石粉、腐殖酸、微生物菌剂相配合,利用微生物菌剂对可溶性重金属离子的固定作用,配合腐殖酸、改性沸石粉对重金属离子的鳌合作用,首先对酸雨产生的可溶性重金属离子进行固定,然后进行鳌合,减少客土中可溶性重金属离子含量,从而降低对边坡上植物生长的影响。
优选的,所述改性沸石粉采用如下方法制备而成:
ⅰ将沸石粉、碳酸钠分散在无水乙醇中,超声分散后,取出沸石粉,干燥,制得负载沸石粉;
ⅱ采用kh-550对ⅰ制得的负载沸石粉进行氨基化改性,制得氨基化沸石粉;
ⅲ在ⅱ制得的氨基化沸石粉表面喷涂壳聚糖膜液,干燥后制得改性沸石粉。
通过采用上述技术方案,将沸石粉、碳酸钠置于无水乙醇中超声分散,使得碳酸钠与部分乙醇进入沸石粉内部结构孔隙中,然后进行干燥,干燥过程中乙醇挥发,沸石粉孔隙中留下碳酸钠,制得负载有碳酸钠的沸石粉。
对负载有碳酸钠的沸石粉进行氨基化改性,使得沸石粉表面负载有较多的氨基,然后在氨基化的沸石粉表面喷涂壳聚糖膜液,干燥后壳聚糖膜液固化成壳聚糖膜。
降酸雨时,利用壳聚糖膜表面的氨基对酸雨中酸根离子产生吸引,使得酸雨的酸根离子与壳聚糖膜接触,然后将壳聚糖膜溶解;壳聚糖膜溶解后,沸石粉表面的氨基暴露在外部,利用氨基对酸根离子再次吸引,进一步将酸雨中的酸根离子吸引到沸石粉表面,沸石粉中的碳酸钠对酸雨中的酸根离子进行中和,从而降低客土中的酸根离子含量;客土中酸根离子含量低,则污泥中的有毒重金属活性不易提高,降低了污泥客土中可溶性重金属的含量,降低对边坡上植物生长的影响。
降酸雨时,客土中存在未被中和的酸根离子,未被中和的酸根离子容易使污泥中有毒重金属溶解度增大,利用壳聚糖中羟基的作用对可溶性重金属阳离子产生吸引,然后利用沸石粉对重金属离子较好的吸附性和离子交换性,使得重金属离子稳定的附着在沸石粉表面,同时利用沸石粉表面的氨基对可溶性重金属离子进行鳌合,鳌合后的重金属离子稳定的附着在沸石粉表面,而沸石粉在粘合液的作用下附着在植物纤维表面,从而使得鳌合的重金属离子稳定的附着在植物纤维表面;随着微生物的生长繁殖,在逐渐与植物纤维接触后,微生物能够进一步对重金属离子进行再次固定,降低客土中可溶性重金属离子对植物生长的影响。
优选的,所述步骤ⅰ的沸石粉置于无水乙醇中之前进行预处理,预处理包括如下步骤:将待处理沸石粉置于碳酸铵水溶液中浸泡并搅拌,浸泡后取出粉料,然后经干燥,制得沸石粉。
通过采用上述技术方案,将沸石粉置于碳酸铵水溶液中浸泡并搅拌,利用沸石粉的吸水效果,将碳酸铵水溶液吸收到沸石粉内部结构孔隙中,然后在高温的条件下,使得碳酸铵受热分解,分解产生二氧化碳、氨气和水。
利用搅拌操作使得沸石粉颗粒之间相互摩擦,从而提高沸石粉表面的粗糙度,同时增大沸石粉表面孔径,配合碳酸铵受热分解产生的气体,使得沸石粉内部结构孔隙连通率增大,并且提高沸石粉内部孔隙率。
较大的沸石粉孔隙率以及孔隙连通率能够更大含量的吸收碳酸钠,利用其孔隙结构的缓慢释放效果,使得沸石粉内部结构中的碳酸钠缓慢释放,从而起到长时间的作用,能够多次中和酸雨中的酸根离子,平衡土壤的酸碱度,从而达到长效减少污泥客土中可溶性重金属含量的效果,降低对边坡上植物生长的影响。
优选的,所述步骤ⅱ包括如下步骤:
将5-14份ⅰ制得的负载沸石粉置于8-12份kh-550、95-110份乙醇中,升温搅拌2-3h后,添加3-8份羟基硅油,继续搅拌0.5-1.5h,然后经洗涤、干燥,制得氨基化沸石粉。
通过采用上述技术方案,利用负载沸石粉表面的氨基配合羟基硅油中羟基形成的氢键,使得负载沸石粉表面接枝的氨基形成三维网络结构,网络结构能够增大改性沸石粉的比表面积,从而便于负载络合的重金属离子,使得重金属离子被稳定的吸附在沸石粉表面,阻止重金属离子在客土中迁移,影响边坡上植物的生长。
优选的,所述步骤ⅲ中壳聚糖膜液采用如下方法制备而成:
将壳聚糖溶于稀醋酸中制得壳聚糖溶液,称取茶多酚溶液与壳聚糖溶液混合搅拌,制得壳聚糖膜液。
通过采用上述技术方案,利用茶多酚配合壳聚糖表面羟基的作用,使得重金属离子能够快速朝向改性沸石粉移动,提高改性沸石粉对重金属离子的吸附效果;并且在壳聚糖溶解后,茶多酚能够络合重金属离子,配合改性沸石粉对重金属离子的络合作用,使得在酸雨作用下,能够进一步减少污泥客土中可溶性重金属的含量,降低对边坡上植物生长的影响。
优选的,所述植物纤维由重量比为1:1-3的竹纤维、秸秆纤维组成。
通过采用上述技术方案,竹纤维、秸秆纤维、豆粕相配合,通过竹纤维、秸秆纤维中较多的孔隙配合豆粕降解后疏松土质的效果,使得土质疏松,促进土层中好养菌菌体的生长繁殖,从而进一步络合可溶性重金属离子,并且进一步促进植物的生长。
竹纤维、秸秆纤维、改性沸石粉相配合,利用其多孔结构,能够进一步促进改性沸石粉吸附络合的重金属离子,将重金属离子封锁,阻止络合的重金属离子在土层中迁移,从而阻止络合的重金属离子发生迁移与植物根系相接触。
优选的,所述微生物菌剂由重量比为1:2-3的侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成。
通过采用上述技术方案,侧孢芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌相配合,不仅能够促进植物根系生长,而且能够降解重金属;在植物纤维的配合下,客土中的氧气含量有所提高,从而促进地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的生长繁殖,使得客土中的可溶性重金属离子被进一步络合。
优选的,所述粘合液为淀粉溶液。
通过采用上述技术方案,利用淀粉溶液较好的粘结效果,使得改性沸石粉粘结在植物纤维表面,并且淀粉中的c源也能够为植物生长提供营养物质,从而促进植物的生长。
第二方面,本申请提供一种边坡污泥客土绿化方法,采用如下的技术方案:
一种边坡污泥客土绿化方法,包括以下步骤:
s1、称取植物纤维,将粘合液喷涂到植物纤维表面,然后添加改性沸石粉,搅拌混合后添加微生物菌剂、腐殖酸、豆粕继续搅拌,最后添加普通客土、污泥继续搅拌,制得基质土;
s2、将边坡上土壤下挖20-30cm,将边坡土壤与s1制得的基质土按照重量比为1:2-6进行混合,制得混合土,将混合土回填到边坡上,形成混合客土层;
s3、将植物种子播种到s2制得的混合客土层上,经浇水后完成边坡绿化。
通过采用上述技术方案,首先将粘合液喷涂到植物纤维表面,然后添加改性沸石粉,使得改性沸石粉借助粘合液的作用稳定的附着在植物纤维表面,再添加其他原料进行混合搅拌,制备基质土,使得基质土具有中和酸雨中酸根离子,络合重金属离子的优点。
将原边坡上的土层挖出与制得的基质土混合,然后回填到边坡上,形成混合客土层,利用原边坡上土壤较好的适应性,使得混合客土层中的微生物能够快速生长,适应其生长环境,从而促进植物的生长。
优选的,s2中混合土按重量比为1:0.2-0.6分别进行第一次回填、第二次回填,第一次回填后,在土层上铺设秸秆纤维,铺设厚度为2-5mm,然后进行第二次回填,形成混合客土层。
通过采用上述技术方案,在第一次回填之后铺设秸秆纤维,利用秸秆纤维较好的蓬松效果配合其隔离效果,能够疏松土层,疏松的孔隙结构能够更好的络合金属离子,并且更好的中和酸雨;同时秸秆纤维的隔离效果能够使植物根系处于秸秆纤维下方,促进植物根系早期生长,利用秸秆纤维上方的混合客土层对酸雨中的酸根离子进行中和,对受酸雨影响的重金属离子进行络合,避免络合的重金属离子下落到植物初期生长的根系位置处。
当植物生长一段时间后,植物根系耐受性变强,此时秸秆纤维下方的混合客土层可以继续中和酸雨中的酸根离子,并且络合可溶性重金属离子,减少可溶性重金属离子与植物根系接触概率,从而降低对边坡上植物生长的影响。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、改性沸石粉、粘合液、植物纤维相配合,利用粘合液的粘合效果将改性沸石粉粘结在植物纤维表面,降酸雨时,利用植物纤维网络结构的封锁效果使得沸石粉稳定的附着在植物纤维表面,以免雨水冲刷沸石粉,使沸石粉脱离客土,利用沸石粉对可溶性重金属的吸附效果配合植物纤维较大的比表面积,进一步促进沸石粉吸附可溶性重金属离子,在酸雨条件下,减少污泥客土中可溶性重金属的含量,降低对边坡上植物生长的影响。
2、降酸雨时,利用壳聚糖膜表面的氨基对酸雨中酸根离子产生吸引,当壳聚糖膜溶解后,沸石粉表面的氨基对酸根离子再次吸引,进一步将酸雨中的酸根离子吸引到沸石粉表面,沸石粉中的碳酸钠对酸雨中的酸根离子进行中和,从而降低客土中的酸根离子含量,降低污泥客土中可溶性重金属的含量,降低对边坡上植物生长的影响。
3、利用搅拌操作使得沸石粉颗粒之间相互摩擦,从而提高沸石粉表面的粗糙度,同时增大沸石粉表面孔径,配合碳酸铵受热分解产生的气体,使得沸石粉内部结构孔隙连通率增大,并且提高沸石粉内部孔隙率,便于负载碳酸钠,降低重金属离子含量,境地对边坡上植物生长的影响。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
壳聚糖膜液的制备例
以下原料中的壳聚糖购买于西安明宁生物工程有限公司,含量99%;茶多酚购买于广州欧斯曼生物科技有限公司,含量99%;其他原料及设备均为普通市售。
制备例1:壳聚糖膜液采用如下方法制备而成:
将壳聚糖溶于质量分数1%的稀醋酸中,制得质量分数2%的壳聚糖溶液;将茶多酚溶于水中制得质量分数0.5%的茶多酚溶液,称取0.2kg茶多酚溶液与1kg壳聚糖溶液混合搅拌,制得壳聚糖膜液。
改性沸石粉的制备例
以下原料中的沸石粉购买于广西浙创化工有限公司,二氧化硅含量95.79%;羟基硅油购买于济南硅港化工有限公司;其他原料及设备均为普通市售。
制备例2:改性沸石粉采用如下方法制备而成:
ⅰ称取1kg沸石粉、1kg碳酸钠分散在5kg无水乙醇中,在20khz的条件下超声分散10min,然后取出沸石粉,室温干燥后,制得负载沸石粉;
ⅱ称取1kgⅰ制得的负载沸石粉置于1kgkh-550、10kg乙醇,在65摄氏度条件下搅拌3.5h,然后洗涤至中性,在45摄氏度条件下干燥4.5h,制得氨基化沸石粉;
ⅲ称取1kg制备例1制备的壳聚糖膜液喷涂到1.5kgⅱ制得的氨基化沸石粉表面,室温干燥后,制得改性沸石粉。
制备例3:本制备例与制备例2的不同之处在于:
ⅰ称取1kg待处理沸石粉置于0.8kg碳酸铵水溶液中浸泡,并在1000r/min的转速下搅拌15min,浸泡后取出吸附有碳酸铵的待处理沸石粉,在450摄氏度条件下干燥1.5h,制得沸石粉;称取1kg沸石粉、1kg碳酸钠分散在5kg无水乙醇中,在20khz的条件下超声分散10min,然后取出沸石粉,室温干燥后,制得负载沸石粉。
制备例4:本制备例与制备例3的不同之处在于:
ⅱ称取10kgⅰ制得的负载沸石粉置于10kgkh-550、100kg乙醇中,在65摄氏度条件下搅拌2.5h,然后添加5kg羟基硅油,继续搅拌1h,然后洗涤至中性,在45摄氏度条件下干燥4.5h,制得氨基化沸石粉。
制备例5:本制备例与制备例3的不同之处在于:
ⅱ称取5kgⅰ制得的负载沸石粉置于8kgkh-550、95kg乙醇中,在65摄氏度条件下搅拌2h,然后添加3kg羟基硅油,继续搅拌0.5h,然后洗涤至中性,在45摄氏度条件下干燥4.5h,制得氨基化沸石粉。
制备例6:本制备例与制备例3的不同之处在于:
ⅱ称取14kgⅰ制得的负载沸石粉置于12kgkh-550、110kg乙醇中,在65摄氏度条件下搅拌3h,然后添加8kg羟基硅油,继续搅拌1.5h,然后洗涤至中性,在45摄氏度条件下干燥4.5h,制得氨基化沸石粉。
实施例
以下原料中的腐殖酸购买于山东景丰腐殖酸科技有限公司生产的黄腐酸钾;侧孢芽孢杆菌购买于济南金华峰辉生物科技有限公司;地衣芽孢杆菌购买于广州真微生物科技有限公司;豆粕购买于济南原易化工有限公司生产的大豆粕;其他原料及设备均为普通市售。
实施例1:一种污泥植物生长基质:
普通客土28kg、污泥82kg、豆粕8kg、植物纤维20kg、腐殖酸5kg、微生物菌剂5kg、制备例2制备的改性沸石粉8kg、粘合液4kg;植物纤维由重量比为1:2的竹纤维、秸秆纤维组成;微生物菌剂由重量比为1:2.5的侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成;粘合液为质量分数1%的淀粉溶液;秸秆纤维长度为6mm;
一种边坡污泥客土绿化方法:
s1、称取植物纤维,将粘合液喷涂到植物纤维表面,然后添加改性沸石粉,搅拌混合后添加微生物菌剂、腐殖酸、豆粕继续搅拌,最后添加普通客土、污泥继续搅拌,制得基质土;
s2、将边坡上土壤下挖25cm,将边坡土壤与s1制得的基质土按照重量比为1:4进行混合,混合搅拌后制得混合土,将混合土回填到边坡上,形成混合客土层;混合客土层的回填高度为25cm;
s3、将植物种子播种到s2制得的混合客土层上,覆盖无纺布,浇透水后形成稳定的混合客土层,完成边坡绿化。
实施例2:本实施例与实施例1的不同之处在于:
普通客土20kg、污泥75kg、豆粕5kg、植物纤维15kg、腐殖酸3kg、微生物菌剂2kg、制备例2制备的改性沸石粉5kg、粘合液2kg。
实施例3:本实施例与实施例1的不同之处在于:
普通客土35kg、污泥88kg、豆粕10kg、植物纤维25kg、腐殖酸8kg、微生物菌剂7kg、制备例2制备的改性沸石粉12kg、粘合液6kg。
实施例4:本实施例与实施例1的不同之处在于:
s2、将边坡上土壤下挖20cm,将边坡土壤与s1制得的基质土按照重量比为1:2进行混合,混合搅拌后制得混合土,将混合土回填到边坡上,形成混合客土层;混合客土层的回填高度为20cm。
实施例5:本实施例与实施例1的不同之处在于:
s2、将边坡上土壤下挖30cm,将边坡土壤与s1制得的基质土按照重量比为1:6进行混合,混合搅拌后制得混合土,将混合土回填到边坡上,形成混合客土层;混合客土层的回填高度为30cm。
实施例6:本实施例与实施例1的不同之处在于:
植物纤维为秸秆纤维。
实施例7:本实施例与实施例1的不同之处在于:
微生物菌剂为枯草芽孢杆菌。
实施例8:本实施例与实施例1的不同之处在于:
原料中以同等质量的地衣芽孢杆菌替换侧孢芽孢杆菌。
实施例9:本实施例与实施例1的不同之处在于:
改性沸石粉选用制备例3制备的改性沸石粉。
实施例10:本实施例与实施例9的不同之处在于:
改性沸石粉选用制备例4制备的改性沸石粉。
实施例11:本实施例与实施例10的不同之处在于:
改性沸石粉选用制备例5制备的改性沸石粉。
实施例12:本实施例与实施例10的不同之处在于:
改性沸石粉选用制备例6制备的改性沸石粉。
实施例13:本实施例与实施例10的不同之处在于:
壳聚糖膜液制备过程中原料中未添加茶多酚溶液。
实施例14:本实施例与实施例10的不同之处在于:改性沸石粉在制备过程中:
ⅰ称取1kg待处理沸石粉在450摄氏度条件下干燥1.5h,制得沸石粉。
实施例15:本实施例与实施例10的不同之处在于:改性沸石粉在制备过程中:
称取1kg沸石粉、1kg碳酸钠分散在5kg无水乙醇中,在500r/min的转速下搅拌10min,然后取出沸石粉,室温干燥后,制得负载沸石粉。
实施例16:本实施例与实施例10的不同之处在于:改性沸石粉在制备过程中:
ⅱ称取1kg制备例1制备的壳聚糖膜液喷涂到1.5kgⅰ制得的负载沸石粉表面,室温干燥后,制得改性沸石粉。
实施例17:本实施例与实施例10的不同之处在于:改性沸石粉在制备过程中:
ⅱ称取1kgⅰ制得的负载沸石粉置于1kgkh-550、10kg乙醇,在65摄氏度条件下搅拌3.5h,然后洗涤至中性,在45摄氏度条件下干燥4.5h,制得改性沸石粉。
实施例18:本实施例与实施例10的不同之处在于:
s2、混合土按重量比为1:0.4分别进行第一次回填、第二次回填,第一次回填后,在土层上铺设秸秆纤维,铺设厚度为3.5mm,然后进行第二次回填,形成混合客土层。
实施例19:本实施例与实施例10的不同之处在于:
s2、混合土按重量比为1:0.2分别进行第一次回填、第二次回填,第一次回填后,在土层上铺设秸秆纤维,铺设厚度为2mm,然后进行第二次回填,形成混合客土层。
实施例20:本实施例与实施例10的不同之处在于:
s2、混合土按重量比为1:0.6分别进行第一次回填、第二次回填,第一次回填后,在土层上铺设秸秆纤维,铺设厚度为5mm,然后进行第二次回填,形成混合客土层。
实施例21:本实施例与实施例1的不同之处在于:粘合液为质量分数1%的羧甲基纤维素钠溶液。
对比例
对比例1:本对比例与实施例1的不同之处在于:
原料中以同等质量的豆粕替换植物纤维。
对比例2:本对比例与实施例1的不同之处在于:
原料中以同等质量的植物纤维替换改性沸石粉。
对比例3:本对比例与实施例1的不同之处在于:
原料中选用市售的沸石粉。
对比例4:本对比例与实施例1的不同之处在于:
原料中以同等质量的腐殖酸替换微生物菌剂。
对比例5:本对比例与实施例1的不同之处在于:
s1、称取植物纤维,将粘合液喷涂到植物纤维表面,然后添加改性沸石粉,搅拌混合后添加微生物菌剂、腐殖酸、豆粕继续搅拌,最后添加普通客土、污泥继续搅拌,制得混合客土层;
s2、将植物种子播种到s1制得的混合客土层上,覆盖无纺布,浇透水后形成稳定的混合客土层,完成边坡绿化。
性能检测试验
1、土壤硫酸根离子含量测定
分别采用实施例1-21以及对比例1-5的方法完成绿化(混合客土层显碱性ph约为7.3);配置ph5.2的硫酸水溶液为试样酸雨,称取60kg试样酸雨在30min内喷淋到1m2混合客土层表面,喷淋后1d,采用ny/t1121.18-2006混合客土层硫酸根离子含量的测定的方法,检测喷淋酸雨后的混合客土层的ph;第一次喷淋酸雨后的混合客土层静置30d后即为第二试样混合客土层,再次称取60kg试样酸雨在30min内喷淋到第二试样混合客土层表面,喷淋后1d,同样采用ny/t1121.18-2006混合客土层硫酸根离子含量的测定的方法,检测喷淋酸雨后的第二试样混合客土层的ph。
2、土壤中重金属离子含量测定
分别采用实施例1-21以及对比例1-5的方法完成绿化,配置ph5.2的硫酸水溶液为试样酸雨,称取60kg试样酸雨在30min内喷淋到1m2混合客土层表面,喷淋后1d,采用gb15618-2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准,检测土壤中铜、锌、镍、隔的含量。
3、植物生长情况测定
分别采用实施例1-21以及对比例1-5的方法进行绿化,绿化植物为地毯草,实施例1-21以及对比例1-5每块地1m2,3个月之后测量地毯草的高度,地毯草高度为地毯草顶部与地面之间的距离。
表1性能测试表
结合实施例1-5并结合表1可以看出,本申请制备的污泥植物生长基质不仅能够中和酸雨中的酸根离子,还能够络合土壤中的重金属离子,从而减少土壤中的重金属离子含量,配合绿化方法,能够减少土壤中可溶性重金属离子含量,降低对边坡上植物生长的影响。
结合实施例1和实施例6-8并结合表1可以看出,实施例6原料中植物纤维为秸秆纤维,实施例6的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例1,并且重金属离子含量高于实施例1;说明秸秆纤维、竹纤维、豆粕相配合,使得土质疏松、促进土层中好养菌菌体的生长繁殖,从而进一步络合可溶性金属离子,并且进一步促进植物的生长。
实施例7原料中微生物菌剂为枯草芽孢杆菌,实施例8原料中以同等质量的地衣芽孢杆菌替换侧孢芽孢杆菌,实施例7、8的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例1,并且重金属离子含量均高于实施例1;说明侧孢芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌相配合,不仅能够促进植物根系生长,而且能够降解重金属。
结合实施例1和实施例9并结合表1可以看出,实施例9改性沸石粉在制备过程中,沸石粉经预处理,相比于实施例1,实施例9的ph无论在1d还是静置30d后均高于实施例1,并且重金属离子含量均低于实施例1;说明沸石粉经碳酸铵水溶液的浸泡并配合干燥的操作,使得沸石粉内部结构孔径扩大,从而增大负载的碳酸钠的含量,从而进一步降低重金属含量,降低对边坡上植物生长的影响。
结合实施例9和实施例10-12并结合表1可以看出,实施例10-12改性沸石粉在制备过程中,氨基化改性的步骤中添加羟基硅油,相比于实施例9,实施例10-12的ph无论在1d还是静置30d后均高于实施例9,并且重金属离子含量均低于实施例9;说明利用负载沸石粉表面的氨基配合羟基硅油中羟基形成的氢键,从而便于负载络合的重金属离子,使得重金属离子被稳定的吸附在沸石粉表面,阻止重金属离子在客土中迁移,影响边坡上植物的生长。
结合实施例10和实施例13-17并结合表1可以看出,实施例13壳聚糖膜液在制备过程中原料中未添加茶多酚溶液,相比于实施例10,实施例13的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例10,并且重金属离子含量均高于实施例10;说明茶多酚溶液、壳聚糖溶液相配合,在酸雨作用下,能够进一步减少污泥客土中可溶性重金属的含量,降低对边坡上植物生长的影响。
实施例14改性沸石粉在制备过程中,待处理沸石粉未负载碳酸铵,直接经干燥操作制得沸石粉,相比于实施例10,实施例14的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例10,并且重金属离子含量均高于实施例10;说明碳酸铵受热分解能够扩充沸石粉内部结构孔隙,从而便于沸石粉更大量的负载碳酸钠,从而便于中和酸雨中的酸根离子,降低重金属离子对植物生长的影响。
实施例15改性沸石粉在制备过程中,沸石粉与碳酸钠混合后在500r/min的转速下搅拌10min,相比于实施例10,实施例15的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例10,并且重金属离子含量均高于实施例10;说明超声分散能够将碳酸钠打入沸石粉的孔隙结构中,提高沸石粉孔隙的负载量,从而便于中和酸雨中的酸根离子,降低重金属离子对植物生长的影响。
实施例16改性沸石粉在制备过程中,未经氨基化改性处理,相比于实施例1,实施例16的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例10,并且重金属离子含量均高于实施例10;说明氨基化改性处理能够便于改性沸石粉吸附鳌合重金属离子,提高改性沸石粉负载量,从而减少土壤中的重金属离子含量,降低对植物生长的影响。
实施例17改性沸石粉在制备过程中,沸石粉表面未包覆壳聚糖膜液,相比于实施例10,实施例17的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例10,并且重金属离子含量均高于实施例10;说明壳聚糖膜液配合氨基化改性的沸石粉,利用其氨基吸引酸雨中的酸根离子,从而便于将酸根离子吸附到改性沸石粉表面,同时氨基能够络合重金属离子,降低土壤中的酸根离子含量、重金属离子含量,降低对植物生长的影响。
结合实施例10和实施例18-20并结合表1可以看出,实施例18-20的ph无论在1d还是静置30d后均高于实施例10,并且重金属离子含量均低于实施例10;说明两次回填的操作配合秸秆纤维作为中间层,能够进一步减少可溶性重金属离子与植物根系接触概率,从而降低对边坡上植物生长的影响。
结合实施例1和实施例21并结合表1可以看出,实施例21的粘合液为羧甲基纤维素钠溶液,相比于实施例1,实施例21的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例1,并且重金属离子含量均高于实施例1;说明淀粉溶液配合豆粕,能够为植物生长提供营养物质,从而促进植物的生长。
结合实施例1和对比例1-5并结合表1可以看出,对比例1原料中以同等质量的豆粕替换植物纤维,相比于实施例1,对比例1的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例1,并且重金属离子含量均高于实施例1;说明豆粕和植物纤维相配合,对络合重金属离子产生影响,从而影响植物的生长。
对比例2原料中以以同等质量的植物纤维替换改性沸石粉,相比于实施例1,对比例2的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例1,并且重金属离子含量均高于实施例1;说明植物纤维和改性沸石粉相配合,利用植物纤维负载改性沸石粉,能够更好的络合重金属离子,降低对边坡上植物生长的影响。
对比例3原料中选用市售的沸石粉,相比于实施例1,对比例3的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例1,并且重金属离子含量均高于实施例1;说明市售的沸石粉未经过改性处理,不能中和酸雨中的酸根离子,酸雨容易使土壤中的重金属离子溶解度增大,从而影响植物的生长。
对比例4原料中以同等质量的腐殖酸替换微生物菌剂,相比于实施例1,对比例4的ph无论在1d还是静置30d后均低于实施例1,并且重金属离子含量均高于实施例1;说明腐殖酸、微生物菌剂、改性沸石粉相配合,利用微生物菌剂对可溶性重金属离子的固定作用,配合腐殖酸、改性沸石粉对重金属离子的鳌合作用,首先对酸雨产生的可溶性重金属离子进行固定,然后进行鳌合,减少客土中可溶性重金属离子含量,从而降低对边坡上植物生长的影响。
对比例5植物纤维、粘合液、改性沸石粉、微生物菌剂、腐殖酸、豆粕、普通客土、污泥混合后制得混合客土层,相比于实施例1,对比例5的植物生长情况差于实施例1;说明本申请制备的基质配合原边坡的土壤,能进一步促进植物的生长。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。