1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.研究意义土壤重金属污染是指由于人类活动使土壤中重金属含量过高,造成生态环境恶化的现象。
根据调查估算,重金属污染中国耕地10%左右。
国家环保部门组织的《典型区域土壤环境质量状况探查研究》调查显示,珠三角部分城市有近40%的农田菜地土壤重金属污染超标,其中10%属严重超标,可见土壤重金属的治理迫在眉睫。
2. 研究的基本内容和问题
研究目的
随着植物修复研究的深入,修复植物的产后处置以及污染物在环境中的归趋行为必将成为人们所关注的另一焦点。本课题以污染土壤修复过程中所收获的植物残体为材料,研究厌氧发酵技术转化植物中化学能为生物能源ch4、富含zn元素的发酵残留物施用于盐碱土壤这一处置方法以及这一方法中zn在植物-发酵残留物-盐碱土壤-盐碱土上生长的植物这一体系中的形态转换、迁移及归趋行为。经济作物及粮食作物在施加沼渣的盐碱土上生长状况,以及zn在作物可食用部位的积累状况,以研究含有zn等植物生长必需元素的沼渣的处置方式。通过该项目实施,探索污染土壤所收获的修复植物进行合理处置和资源化再利用的方式,对完善污染土壤的植物修复技术体系具有重要意义,同时也可以为含有机污染物等植物的处置提供借鉴。
研究内容
3. 研究的方法与方案
研究方法和手段
(1)厌氧发酵采用可控恒温沼气发酵装置,加入修复植物原位或外源添加重金属,调节发酵混合物的c/n,恒温37℃,每天测量ch4含量与产气量,分析厌氧发酵的效果。发酵残留物鲜样(沼渣、沼液)进行晾干处理。
(2)选取污染土壤修复植物东南景天进行厌氧发酵,产生生物能源物质ch4。zn超积累植物东南景天分别外源添加zn,研究添加zn的植物厌氧发酵效果。
4. 研究创新点
本项目的创新之处 :
(1) 将修复植物进行沼气发酵,沼气发酵残留物经安全评估后作为有机肥应用于盐碱土改良这一研究方案是首次提出,具有明显特色和创新;
(2) 通过沼气发酵处置修复植物是一种绿色环保的产后处置方式,获得的沼气能解决当前面临的能源问题;沼气发酵残留物又可用于盐碱土壤改良,因此这种修复植物的合理处置和资源化再利用是一举多得。通过该方式产生的效益可以促进和带动重金属污染土壤植物修复的开展和良性循环,使得植物修复从产前到产后形成一个完整的产业链。
5. 研究计划与进展
预期进展
2014.9.1-2014.9.30:污泥活化,东南景天样品准备;
2014.10.1-2014.12.31:东南景天外源添加锌的厌氧发酵研究;
