专利名称：一种利用春小麦修复苯胺类化合物污染土壤的方法
技术领域：
本发明涉及有机污染土壤的植物修复技术，尤其涉及一种利用春小麦修复苯胺类化合物污染土壤的方法。
背景技术：
苯胺类化合物是偶氮染料、除草剂、杀虫剂、药物、炸药等合成的中间体，在农业生产中又是除草剂、杀虫剂的降解产物。环境中苯胺类污染物主要来源于其生产过程，由于苯胺类化合物的生产一般是以硝基芳烃类化合物为原料，因此在生产的过程中就会产生大量含苯胺类和硝基芳烃类化合物等物质的废物。如每年生产1. 5万t的苯胺就要排放200万 t的苯胺废水。含苯胺类化合物废水的随意排放是其进入土壤的主要途径。据统计，我国每年苯胺的生产量达到了 8万t，其下游产品有150余种，全世界每年排入环境中的苯胺类化合物约为3万t。随着化工工业的发展，苯胺类化学品的需求呈明显上升的趋势，由此进入环境的量也会越来越多，对环境的危害也会越来越大。苯胺类化合物难溶于水，易溶于有机溶剂，具有很强的毒性，特别是致癌性，其可通过呼吸道、消化道、皮肤等途径对人体造成损伤，引发高铁血红蛋白血症。因此，其已被美国环保局以及我国环保部列入了环境优先监测污染物黑名单。由于苯胺类化合物分子结构中氨基对苯环的活化作用，其和硝基芳烃类化合物相比，其具有一定的还原性，比较容易通过化学的或者生物的方式被降解。2005年11月13日，吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸，约IOOt苯类物质(包括苯、苯胺、硝基苯)流入松花江，造成江水的严重污染。这一事件促进了人们对苯胺类化合物污染环境修复等方面的研究。当前，国内外在苯胺类化合物污染水体的修复方面研究较多，其主要集中在苯胺类化合物高效降解菌的筛选和降解特性的研究方面。但在其污染土壤的修复方面，目前的研究才刚刚起步。苯胺类化合物污染土壤的修复技术有物理、化学、生物和植物的方法。但物理、化学的方法成本高，修复过程中容易带来二次污染，会破坏土壤的结构，不适于污染土壤的原位修复。生物修复还主要停留在实验室阶段，大田条件下，降解菌的存活以及其降解能力的大小则会成为其重要的限制性因素。和其它修复技术相比，植物修复技术是近年来兴起的一种污染土壤修复技术，由于其环境友好、经济、以及适用于大面积、低浓度污染土壤的原位修复，而受到了广泛的关注并成为环境科学领域研究的热点。有机污染土壤的植物修复实际上是利用土壤-植物-微生物的复合体系来共同降解土壤中的目标污染物。植物的存在可以提高根际土壤中微生物的数量和活性，进而促进土壤中目标污染物的去除。植物修复是一种廉价、有效、有巨大应用前景的修复技术。该技术操作简单，适合于大面积污染场址，尤其是农田有机污染土壤的修复。因此，开展苯胺类化合物污染土壤的修复研究具有重要的科学价值和现实意义
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种费用低廉、环境扰动小、无二次污染、能适用于大面积苯胺类化合物污染场址的修复，且能增加土壤有机质和提高土壤肥力的一种边生产、边修复的利用春小麦修复苯胺类化合物污染土壤的方法。为解决上述问题，本发明所述的一种利用春小麦修复苯胺类化合物污染土壤的方法，包括以下步骤(1)按每公斤苯胺类化合物污染原状土壤拌入硫酸亚铁10g，使所述原状污染土壤的PH为中性；(2)将被苯胺类化合物污染的原状土壤与灰钙土和城市脱水污泥的混合物按照 1 4 11. 5 14. 5的干重量比混合均勻后，得到混合土壤；其中所述混合物中灰钙土与城市脱水污泥的干重量比为10. 5 13. 5 1 ；(3)在所述混合土壤中按每公斤混合土壤加入麦糠0. 01 0. 02kg，然后在所述混
合土壤上采用露天栽培春小麦；(4)所述春小麦按常规种植方式进行管理，当该春小麦的生长期满后，对所述春小麦地上部分进行刈割即可。本发明与现有技术相比具有以下优点1、由于本发明所采用的春小麦具有根系发达、入土较深，可有效利用土壤深层的水分和养分的特点，因此，本发明不但能够提高土壤肥力，恢复土壤质量，对污染土壤进行连续修复，而且还能保障一定的粮食生产，达到了边生产、边修复的目的；同时，对环境友好，不会带来新的污染与破坏。2、由于本发明所采用的春小麦具有较强的抗性，适应性广，因此，用于修复苯胺类化合物污染土壤时可不受地域的限制；同时，其发达的根系可预防和减缓污染土壤发生风蚀和水蚀的现象。3、由于本发明采用将被苯胺类化合物污染的土壤与未污染土壤混合的技术措施， 因此，可有效提高作物的发芽率和成活率。4、由于本发明向污染土壤中加入了一定量的麦糠和硫酸亚铁调节土壤的粘性和酸碱性，因此，使得修复效果更为突出。5、由于本发明将城市脱水污泥作为和苯胺类化合物污染土壤混合组分之一，因此，不仅可以降低污染土壤对作物的毒害作用，而且还可以向作物提供生长所需的N、P和K
等营养元素。6、本发明与其它修复技术相比，环境扰动小、修复成本低、不会带来二次污染。(1)污染土壤上植物原位修复试验供试土壤供试苯胺类化合物污染土壤采自某化学集团公司军品生产排放的苯胺类化合物污染场址，其土壤基本理化性质为干湿比90. 78%,pH9. 13，有机质含量48. 84g/ kg，有效磷含量3. 13mg/kg，碳酸钙92. Mg/kg。供试植物供试春小麦(Triticum aestivum L.)为甘肃省农科院的陇春23号，其生物量大，根系发达，分蘖能力强，成穗率高，为试验区主要的粮食作物之一。上述供试土壤含水率低、盐碱性高、土壤有机质含量较高(主要与土壤苯胺类、硝基苯类等化合物含量较高有关)、土壤养分含量低，在其上直接种植供试作物春小麦，作物无法生长，因此如果直接在其上种植植物进行原位修复是不切合实际的。
(2)盆栽试验条件下植物生长适应性研究供试土壤供试苯胺类化合物污染土壤同实施例1。鉴于被试的污染土壤作物难以生长，为了改善土壤状况，将污染原状土壤和灰钙土、城市脱水污泥按照一定的配比混合。灰钙土取自兰州市榆中县和平镇未受污染的土壤，脱水污泥取自兰州市雁儿湾污水处理厂，其理化性质见表1。表1供试土壤基本理化性质
权利要求
1.一种利用春小麦修复苯胺类化合物污染土壤的方法，包括以下步骤(1)按每公斤苯胺类化合物污染原状土壤拌入硫酸亚铁I0g，使所述原状污染土壤的 PH为中性;(2)将被苯胺类化合物污染的原状土壤与灰钙土和城市脱水污泥的混合物按照1 4 11. 5 14. 5的干重量比混合均勻后，得到混合土壤；其中所述混合物中灰钙土与城市脱水污泥的干重量比为10. 5 13. 5 1 ；(3)在所述混合土壤中按每公斤混合土壤加入麦糠0.01 0. 02kg，然后在所述混合土壤上采用露天栽培春小麦；(4)所述春小麦按常规种植方式进行管理，当该春小麦的生长期满后，对所述春小麦地上部分进行刈割即可。
2.如权利要求1所述的一种利用春小麦修复苯胺类化合物污染土壤的方法，其特征在于所述灰钙土是指普通灰钙土、淡灰钙土、草甸灰钙土或盐化灰钙土。
全文摘要
本发明涉及一种利用春小麦修复苯胺类化合物污染土壤的方法，包括以下步骤(1)按每公斤苯胺类化合物污染原状土壤拌入硫酸亚铁，使所述原状污染土壤的pH为中性；(2)将被苯胺类化合物污染的土壤与灰钙土和城市脱水污泥的混合物按比例混合均匀后，得到混合土壤；(3)在所述混合土壤中加入麦糠，然后在所述混合土壤上采用露天栽培春小麦；(4)所述春小麦按常规种植方式进行管理，当该春小麦的生长期满后，对所述春小麦进行刈割即可。本发明费用低廉、环境扰动小、无二次污染、且能增加土壤有机质和提高土壤肥力，在植物至少一个生长期满后可使受污染土壤得到适度修复，可达到边生产、边修复的目的。
文档编号B09C1/00GK102319728SQ20111028941
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月24日 优先权日2011年9月24日
发明者南忠仁, 晋王强, 武文飞, 胡亚虎, 胡小娜, 黄璜 申请人:兰州大学