水生植物搭配種植削減入河地表徑流中重金屬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及重金屬污染河道修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種水生植物搭配種植削減 入河地表徑流中重金屬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高科技領(lǐng)域快速發(fā)展，釩的需求量日益增長，給環(huán)境帶來的危害也日益突出。 目前提取釩的工藝中生產(chǎn)廢水和廢渣中都會(huì)含有一定濃度的高價(jià)釩，直接排入水體對周圍 水環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并對動(dòng)植物、人體健康產(chǎn)生危害。
[0003] 我國水體重金屬污染問題十分突出，水體污染物排放源主要集中在大、中城市和 工業(yè)發(fā)達(dá)地帶。有色金屬采選、冶煉業(yè)、鉛蓄電池和鎘鎳電池制造業(yè)、皮革及其制品業(yè)、電鍍 行業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)等行業(yè)的日益增多導(dǎo)致產(chǎn)生大量含重金屬污水，污水進(jìn) 入河流或湖泊后，使水體重金屬含量明顯升高。重金屬由于不能夠被降解，通過直接飲水、 食用被污水灌溉過的糧食、蔬菜等途徑，重金屬很容易進(jìn)入人體內(nèi)累積，嚴(yán)重影響人體健 康。
[0004] 目前許多糧食、蔬菜生產(chǎn)田被工業(yè)三廢污染，耕作層內(nèi)的鎘、銅等重金屬大量富 集，致使糧食、蔬菜產(chǎn)品內(nèi)的重金屬含量超標(biāo)，導(dǎo)致消費(fèi)者重金屬慢性中毒現(xiàn)象發(fā)生。國內(nèi) 外對水體修復(fù)的技術(shù)措施多是利用物理吸附的方法，利用裝有吸附質(zhì)的固定裝置去除水體 中的重金屬離子。但是在面對流動(dòng)的龐大面源，復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，物理方法就暴露了它的局 限性。利用植物根系吸收、轉(zhuǎn)移、富集的方法，是當(dāng)前的研宄熱點(diǎn)。
[0005] 早在20世紀(jì)初期就有使用單一植物治理水體富營養(yǎng)污染，植物的復(fù)合種植體系 對重金屬水體的修復(fù)能力是否強(qiáng)于單一種植體系，仍在進(jìn)行更深入的研宄。復(fù)合植物種植 的搭配種植模式對于污染物修復(fù)效果具有重要影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種水生植物搭配種植削減入河地表徑流中重 金屬的方法。
[0007] 通過利用挺水、沉水、浮水植物布置的垂直生態(tài)系統(tǒng)修重金屬污染水體，使V、Cr、 As、Cd、Pb、Hg含量顯著降低。實(shí)施方法是沿岸向河流中央種植挺水植物菖蒲、蘆葦，沉水植 物小眼子菜、黑藻、菹草、狐尾藻，浮水植物鳳眼蓮，組成垂直生態(tài)系統(tǒng)。其中挺水植物菖蒲 與蘆葦種植密度為10~20株/m2,種植比例為1:1~3 ;沉水植物小眼子菜、黑藻、菹草、狐 尾藻的種植密度為30~50叢/m2,種植比例為1:1~2:3~5:1~2 ;浮水植物鳳眼蓮的 種植密度為10~20株/m2。
[0008] 各種水生植物生長條件及特點(diǎn)如下：
[0009] (1)挺水植物：蘆_、菖蒲具有深水耐寒、抗旱、抗高溫、抗倒伏，成活率高，能達(dá)到 短期成型等優(yōu)點(diǎn)；是水陸交錯(cuò)帶的優(yōu)勢種植物并且具有凈化水質(zhì)作用。
[0010] (2)沉水植物：小眼子菜、狐尾藻、黑藻、菹草多年生沉水草本，可生長在從貧營養(yǎng) 到富營養(yǎng)的各類水體中，對水化狀況有著較寬的耐受范圍。
[0011] (3)浮水植物：鳳眼蓮是美化環(huán)境、凈化水質(zhì)的良好植物；對氮、磷、鉀、鈣等多種 元機(jī)元素有較強(qiáng)的富集作用，其中對大量元素鉀的富集作用尤為突出。
[0012] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
[0013] 上述方案中，菖蒲、蘆葦具有富集重金屬Pb、Cd的功能，且適應(yīng)水位能力強(qiáng)并能快 速成群；小眼子菜、黑藻、菹草、狐尾藻繁殖能力強(qiáng)，其中菹草可越冬生存，這些沉水植物可 有效削減重金屬As、Cd、Pb、Hg;而鳳眼蓮對重金屬Cr、Cd去除效果好并且可以凈化水質(zhì)、 美化環(huán)境。同時(shí)該垂直生態(tài)系統(tǒng)為水生動(dòng)物提供棲息條件，增加物種多樣性，并且可以有效 控制水體富營養(yǎng)化。這種生態(tài)修復(fù)方法具有易于維護(hù)，對環(huán)境二次污染小等優(yōu)點(diǎn)，具有較高 的美觀價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和環(huán)境經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1
[0015]
[0016] 模擬靜態(tài)淺水搭建試驗(yàn)平臺(tái)，長寬尺寸為3X2 (m)，底泥深度為0. 5m，水深0. 7m。 挺水植物種植密度為16株/m2,菖蒲與蘆葦?shù)姆N植比例為1:2 ;沉水植物的種植密度為48叢 /m2,小眼子菜、黑藻、菹草、狐尾藻的種植比例為1:2:3:1 ;鳳眼蓮的種植密度為15株/m2。 培養(yǎng)所選水生植物，待其成熟移植到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0017] 以重金屬Cr、As、Cd、Pb、Hg、V為試驗(yàn)對象，配制重金屬混合溶液A、B。A、B溶液 含各金屬濃度為：
[0018]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水生植物搭配種植削減入河地表徑流中重金屬的方法，其特征在于：在岸邊淺 水域種植挺水植物菖蒲和蘆葦，中部種植浮水植物鳳眼蓮，河中央種植沉水植物小眼子菜、 黑藻、菹草和狐尾藻；挺水植物種植密度為10~20株/m2,沉水植物的種植密度為30~50 叢/m2,浮水植物的種植密度為10~20株/m2;所述菖蒲與蘆葦?shù)姆N植比例為1:1~3,所 述小眼子菜、黑藻、菹草和狐尾藻的種植比例為1:1~2:3~5:1~2。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水生植物搭配種植削減入河地表徑流中重金屬的方法，屬于重金屬污染河道修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。該方法從河岸向河中央種植挺水植物菖蒲、蘆葦，沉水植物小眼子菜、黑藻、菹草、狐尾藻，浮水植物鳳眼蓮。其中挺水植物種植密度為10～20株/m2，菖蒲與蘆葦種植比例為1:1～3；沉水植物種植密度30～50叢/m2，小眼子菜、黑藻、菹草、狐尾藻的比例為1:1～2:3～5:1～2；浮水植物鳳眼蓮的種植密度10～20株/m2。利用植物的生長過程，吸收富集水中的重金屬離子，從而達(dá)到修復(fù)入河多種重金屬復(fù)合污染河道的目的。該方法具有二次污染小，維修簡單，成本小等優(yōu)點(diǎn)，并且可以維持水中生態(tài)系統(tǒng)的平衡。利用該方法治理污染河道不僅具有環(huán)境價(jià)值、生態(tài)價(jià)值同時(shí)具有美觀價(jià)值。
【IPC分類】C02F3-32
【公開號(hào)】CN104761059
【申請?zhí)枴緾N201510166817
【發(fā)明人】董穎博, 林海, 陳思, 王亮
【申請人】北京科技大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月9日