一種土壤重金屬治理裝置和土壤重金屬治理方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于土壤治理領域，尤其涉及一種土壤重金屬治理裝置和土壤重金屬治理 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著工業和礦業的快速發展，以及污灌和污泥濫用，農藥化肥不合理施用，化石類 燃料和農用薄膜的不完全燃燒等一系列原因，使得重金屬污染已呈日趨嚴重，對生態環境 和人體健康造成了極大的威脅。此外，重金屬污染還將導致土壤退化，農作物歉收，并且可 能通過食物鏈影響人類的生命安全。因此，對重金屬污染土壤的治理和修復，任務十分緊 迫。
[0003] 土壤重金屬治理和修復方法有化學治理技術、植物吸收技術等。化學治理技術是 向土壤中添加鈍化劑，通過吸附、絡合、沉淀、氧化還原和離子交換等一系列反應，降低重金 屬的生物有效性和可迀移性，達到降低土壤重金屬含量目的。植物吸收技術是利用植物吸 收、分解、固化土壤中的重金屬，降低其在土壤中的含量。在重金屬治理技術中，植物吸收技 術因具有治理成本低、不受土壤類型的限制等優勢而得到廣泛應用，但現有植物吸收技術 存在著重金屬吸收種類單一和吸收量低的問題。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明的目的在于提供一種土壤重金屬治理裝置和土壤重金屬治理方 法，本發明提供的方法可以同時吸收多種土壤中的重金屬，且重金屬的吸收量高。
[0005] 本發明提供了一種土壤重金屬治理裝置，包括反應池和隔板；
[0006] 所述隔板上開有小孔，且將反應池的池體垂直分為第一池體與第二池體；
[0007] 所述第一池體上設置有進水口；
[0008] 所述第一池體用于放置待治理重金屬土壤和植物；
[0009] 所述第二池體用于儲存水。
[0010] 優選的，所述第一池體和第二池體的高度比為0. 5?0. 9 :0. 5?0. 1。
[0011] 本發明提供了一種土壤重金屬治理方法，包括以下步驟：
[0012] a)、將待治理重金屬土壤加入權利要求1?2任一項所述土壤重金屬治理裝置的 第一池體；
[0013] b)、在所述第一池體種植植物；向所述第一池體加入水，水流經第一池體進入所述 土壤重金屬治理裝置的第二池體，植物生長實現土壤重金屬治理；
[0014] 所述植物為杜鵑、紫紅星彩葉草、冷水花、黃虹彩葉草、景天、虎刺梅和射干中的一 種或多種。
[0015] 優選的，步驟a)中，所述待治理重金屬土壤先與添加劑混合，再加入所述第一池 體；
[0016] 所述添加劑為土壤重金屬鈍化劑和/或土壤調節劑。
[0017] 優選的，所述土壤重金屬鈍化劑為石灰、硅肥和有機肥中的一種或多種。
[0018] 優選的，所述土壤調節劑為菌渣和/或珍珠巖。
[0019] 優選的，所述待治理重金屬土壤和土壤重金屬鈍化劑的質量比為100?1000 :1? 10。
[0020] 優選的，所述待治理重金屬土壤和土壤調節劑的質量比為6?10 :4?1。
[0021] 優選的，所述植物在第一池體的種植密度為20?50株/m2。
[0022] 優選的，所述第一池體中待治理重金屬土壤的厚度為10?50cm。
[0023] 與現有技術相比，本發明提供了一種土壤重金屬治理裝置和土壤重金屬治理方 法。本發明提供的土壤重金屬治理裝置，包括反應池和隔板；所述隔板上開有小孔，且將反 應池的池體垂直分為第一池體與第二池體；所述第一池體上設置有進水口；所述第一池體 用于放置待治理重金屬土壤和植物；所述第二池體用于儲存水。本發明將待治理重金屬土 壤加入上述土壤重金屬治理裝置的第一池體；在所述第一池體種植植物；向所述第一池體 加入水，水流經第一池體進入所述土壤重金屬治理裝置的第二池體，植物生長實現土壤重 金屬治理；所述植物為杜鵑、紫紅星彩葉草、冷水花、黃虹彩葉草、景天、虎刺梅和射干中的 一種或多種。本發明通過在設置有第一池體和第二池體的土壤重金屬治理裝置中種植杜 鵑、紫紅星彩葉草、冷水花、黃虹彩葉草、景天、虎刺梅和射干中的一種或多種來吸收土壤中 的重金屬。杜鵑、紫紅星彩葉草、冷水花、黃虹彩葉草、景天、虎刺梅和射干都可以從土壤中 吸收兩種以上的重金屬元素。同時，上述植物在土壤重金屬治理裝置的第一池體形成陸生 根，在土壤重金屬治理裝置的第二池體形成須狀不定根，此種根系結構有利于植物迅速、可 持續的生長發育和快速吸收金屬元素。本發明在給植物加水過程中，部分土壤中的重金屬 隨水流入土壤重金屬治理裝置的第二池體，降低了土壤重金屬治理裝置第一池體中的重金 屬濃度，從而提高了植物對第一池體重金屬元素的吸收。實驗結果表明，本發明提供的土壤 重金屬治理方法可同時吸收兩種以上的土壤中重金屬元素，植物種植80?100天后，單位 面積上栽種的植物從土壤中吸收的重金屬元素量達到1?52mg/m 2。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本發明實施例提供的土壤重金屬治理裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0027] 本發明提供了一種土壤重金屬治理裝置，包括反應池和隔板；
[0028] 所述隔板上開有小孔，且將反應池的池體垂直分為第一池體與第二池體；
[0029] 所述第一池體上設置有進水口；
[0030] 所述第一池體用于放置待治理重金屬土壤和植物；
[0031] 所述第二池體用于儲存水。
[0032] 參見圖1，圖1為本發明實施例提供的土壤重金屬治理裝置的結構示意圖，其中1 為反應池，2為隔板，3為第一池體，4為第二池體。
[0033] 本發明提供的土壤重金屬治理裝置包括反應池1和隔板2。其中，隔板2上開有小 孔，且將反應池的池體垂直分為第一池體3與第二池體4。第一池體3上設置有進水口，第 一池體3用于放置待治理重金屬土壤和植物，第二池體4用于儲存水。
[0034] 在本發明提供的一個實施例中，隔板2上的小孔孔徑為6?20mm ;在本發明提供 的另一個實施例中，隔板2上的小孔孔徑為8?12_。在本發明提供的一個實施例中，隔板 2上的開孔數為3000?20000個/m 2;在本發明提供的另一個實施例中，隔板2上的開孔數 為 6000 ?10000 個/m2。
[0035] 在本發明提供的一個實施例中，第一池體3和第二池體4的高度比為0. 5?0. 9 : 0. 5?0. 1 ;在本發明提供的另一個實施例中，第一池體3和第二池體4的高度比為0. 6? 0.8 :0.4?0.2 ;在本發明提供的其他實施例中，第一池體3和第二池體4的高度比為 0. 618 ?0. 79 :0. 382 ?0. 21。
[0036] 在本發明中，首先將待治理重金屬土壤加入上述土壤重金屬治理裝置的第一池體 3。然后，在第一池體3種植植物，所述植物包括但不限于杜鵑、紫紅星彩葉草、冷水花、黃虹 彩葉草、景天、虎刺梅和射干中的一種或多種。接著，通過設置在第一池體3上的進水口向 第一池體3中加水，水流經第一池體3后，通過隔板2上的小孔進入第二池體4。植物生長 過程中，植物的根系通過隔板2上的小孔進入第二池體4,植物根系在第一池體3形成陸生 根，在第二池體4形成須狀不定根，植物根系持續從第一池體3和第二池體4中吸收重金屬 離子，實現土壤中重金屬治理。
[0037] 在本發明提供的土壤重金屬治理裝置中種植植物時，植物根系的上半部分處在第 一池體，下半部分處于第二池體。由于植物根系的不同部位處在不同環境中，導致植物根系 的形態發生變化，其中第一池體的根按照陸生根的發育模式生長，而第二池體的根則按照 須狀不定根的發育模式生長。通過這種培養方式，植物根系在第二池體形成放射爆炸式不 定根根系，實現了營養傳送的最簡潔、最快速化，可以保證植物迅速和可持續生長發育，利 于植物對重金屬元素的吸收。
[0038] 本發明提供了一種土壤重金屬治理方法，包括以下步驟：
[0039] a)、將待治理重金屬土壤加入上述技術方案所述的土壤重金屬治理裝置的第一池 體；
[0040] b)、在所述第一池體種植植物；向所述第一池體加入水，水流經第一池體進入所述 土壤重金屬治理裝置的第二池體，植物生長實現土壤重金屬治理；
[0041] 所述植物為杜鵑、紫紅星彩葉草、冷水花、黃虹彩葉草、景天、虎刺梅和射干中的一 種或多種。
[0042] 在本發明提供的治理方法中，首先將待治理重金屬土壤加入所述土壤重金屬治理 裝置的第一池體。在本發明提供的一個實施例中，所述待治理重金屬土壤中鋅元素的含量 為500?600mg/kg ;在本發明提供的另一個實施例中，所述待治理重金屬土壤中鋅元素的 含量為300?400mg/kg ;在本發明提供的其他實施例中，所述待治理重金屬土壤中鋅元素 的含量為250mg/kg以下。在本發明提供的一個實施例中，所述待治理重金屬土壤中鉛元素 的含量為500?600mg/kg ;在本發明提供的另一個實施例中，所述待治理重金屬土壤中鉛 元素的含量為400?500mg/kg ;在本發明提供的其他實施例中，所述待治理重金屬土壤中 鉛元素的含量為300mg/kg以下。在本發明提供的一個實施例中，所述待治理重金屬土壤中 汞元素的含量為1. 5?2mg/kg ;在本發明提供的另一個實施例中，所述待治理重金屬土壤 中汞元素的含量為1?I. 5mg/kg ;在本發明提供的其他實施例中，所述待治理重