|
本发明属于土壤污染治理的技术领域，涉及cd2+污染土壤的修复，具体涉及纳米二氧化钛用于土壤修复的方法。
土壤是人类赖以生存的主要资源之一，cd2+是土壤最主要的污染物之一，土壤中的cd2+污染源于采矿、冶炼、城市垃圾、化肥杂质和污水沉积物等，cd2+在土壤中的高富集直接影响谷物的产量并使其品质下降，同时cd2+污染土壤后会通过食物链危害人类健康。因而，对cd2+污染土壤的修复治理技术已成为环境工程化学领域的研究热点之一。目前，对cd2+污染的土壤可通过物理、化学、植物修复和微生物修复技术等方法进行。其中植物修复技术是目前生态环境效应较佳的一种治理技术，但是其最大的缺点是修复周期比较漫长。 植物修复技术是利用植物来修复和消除无机废弃物造成的土壤污染，金属污染土壤的植物修复技术是指利用植物修复和消除由有机毒物和无机废弃物造成的土壤环境污染，是一种利用自然生长植物或遗传土程培育植物修复金属污染土壤环境的技术总称，它是通过植物系统及其根际微生物群落来移去、挥发或稳定土壤环境污染物。植物修复包括植物吸收、植物挥发和植物固定，重金属类污染的植物修复技术按其修复的机理和过程可分为植物提取、植物挥发、植物稳定等三种主要方式。 但现有的cd2+污染土壤的植物修复技术存在一定的局限性，如植物修复持续时间长、见效慢。 因此，开发一种高效修复土壤cd2+污染的技术是目前丞待解决的问题，该问题的解决将对环境的可持续发展产生重要的影响意义。
本发明为解决上述问题，提供了一种纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，本方法简单、高效，不受地域局限，可大大提高对cd2+污染土壤的修复力。 本发明为实现其目的采用的技术方案是： 纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，向cd2+污染的土壤上种植向日葵，在向日葵的生长周期内向向日葵叶面上喷洒由氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水组成的混合溶液，所述氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水的质量比为(2-4):(45-55):(25-30)：(160-170)。 在向日葵种下起第15天开始进行喷洒，喷洒周期为5-15天，即每隔5-15天喷洒一次。 每亩地中混合溶液的喷洒量控制如下：从种子种下起，生长天数为15-30天，喷洒量为5-6公斤/亩；生长天数为31-45天，喷洒量为8-9公斤/亩；生长天数为46-60天，喷洒量为10-11公斤/亩；生长天数为61-75天，喷洒量为16-17公斤/亩；生长天数为76-100天，喷洒量为18-19公斤/亩。 向日葵的种植密度是行距60-80cm，株距40-60cm。 本发明的有益效果是： 本发明通过在向日葵的生育期内喷洒由氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水组成的混合溶液，使得向日葵的植物体量大幅增长，大幅度提高对cd2+的富集量，实现高效除cd2+。 本发明通过二氧化钛促进植物的光合作用，通过加入氯化镧形成镧掺杂的二氧化钛可以使感应光从紫外光向可见光转移，提高了光的利用率，从而提高了向日葵的植物体量。 本发明创造性的加入木糖醇与氯化镧、二氧化钛进行复配，提高植物镉的吸收效率，木糖醇的加入还可以促进向日葵细胞参与代谢活动，提高向日葵的生命力，促进向日葵根分泌物的合成，进一步提高对cd2+的吸附，使对cd2+的吸附更容易自发的产生。 具体实施方式 本发明所说的生长周期是指从种下到收割这个过程，合具体实施例对本发明作进一步的说明。 一、具体实施例 实施例1 纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，向cd2+污染的土壤上种植向日葵，行距60cm，株距40cm，在向日葵的生长周期内定期向向日葵叶面上喷洒由氯化镧、二氧化钛、水组成的混合溶液，所述氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水的质量比为3:50:30:167。 从种下起第15天开始喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过5天，即生长天数20天时，再次喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过5天，即生长天数25，再次喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过5天，即生长天数30天时，再次喷洒，喷洒量为6公斤/亩；然后再过5天，即生长天数35天时，再次喷洒，喷洒量为8公斤/亩；然后再过5天，即生长天数40天时，再次喷洒，喷洒量为8公斤/亩；然后再过5天，即生长天数45天时，再次喷洒，喷洒量为9公斤/亩；然后再过5天，即生长天数50天时，再次喷洒，喷洒量为10公斤/亩；然后再过5天，即生长天数55天时，再次喷洒，喷洒量为10公斤/亩；然后再过5天，即生长天数60天时，再次喷洒，喷洒量为11公斤/亩；然后再过5天，即生长天数65天时，再次喷洒，喷洒量为16公斤/亩；然后再过5天，即生长天数70天时，再次喷洒，喷洒量为16公斤/亩；然后再过5天，即生长天数75天时，再次喷洒，喷洒量为17公斤/亩；然后再过5天，即生长天数80天时，再次喷洒，喷洒量为18公斤/亩；然后再过5天，即生长天数90天时，再次喷洒，喷洒量为18公斤/亩然后再过5天，即生长天数95天时，再次喷洒，喷洒量为19公斤/亩，之后，不再喷洒，直至收割。 实施例2 纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，向cd2+污染的土壤上种植向日葵，行距70cm，株距50cm，在向日葵的生长周期内定期向向日葵叶面上喷洒由氯化镧、二氧化钛、水组成的混合溶液，所述氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水的质量比为2:45:29:160。 从种下起第15天开始喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过15天，即生长天数30天时，再次喷洒，喷洒量为6公斤/亩；然后再过15天，即生长天数45，再次喷洒，喷洒量为9公斤/亩；然后再过15天，即生长天数60天时，再次喷洒，喷洒量为11公斤/亩；然后再过15天，即生长天数75天时，再次喷洒，喷洒量为17公斤/亩；然后再过15天，即生长天数90天时，再次喷洒，喷洒量为18公斤/亩，之后，不再喷洒，直至收割。 实施例3 纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，向cd2+污染的土壤上种植向日葵，行距80cm，株距60cm，在向日葵的生长周期内定期向向日葵叶面上喷洒由氯化镧、二氧化钛、水组成的混合溶液，所述氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水的质量比为3:47:28:165。 从种下起第15天开始喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过10天，即生长天数25天时，再次喷洒，喷洒量为6公斤/亩；然后再过10天，即生长天数35，再次喷洒，喷洒量为8公斤/亩；然后再过10天，即生长天数45天时，再次喷洒，喷洒量为9公斤/亩；然后再过10天，即生长天数55天时，再次喷洒，喷洒量为10公斤/亩；然后再过10天，即生长天数65天时，再次喷洒，喷洒量为16公斤/亩；然后再过10天，即生长天数75天时，再次喷洒，喷洒量为17公斤/亩，然后再过10天，即生长天数85天时，再次喷洒，喷洒量为19公斤/亩，之后，不再喷洒，直至收割。 实施例4 纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，向cd2+污染的土壤上种植向日葵，行距60cm，株距40cm，在向日葵的生长周期内定期向向日葵叶面上喷洒由氯化镧、二氧化钛、水组成的混合溶液，所述氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水的质量比为4:55:25:170。 从种下起第15天开始喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过7天，即生长天数22天时，再次喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过7天，即生长天数29，再次喷洒，喷洒量为6公斤/亩；然后再过7天，即生长天数36天时，再次喷洒，喷洒量为8公斤/亩；然后再过7天，即生长天数43天时，再次喷洒，喷洒量为9公斤/亩；然后再过7天，即生长天数50天时，再次喷洒，喷洒量为10公斤/亩，然后再过7天，即生长天数57天时，再次喷洒，喷洒量为11公斤/亩；然后再过7天，即生长天数64天时，再次喷洒，喷洒量为16公斤/亩；然后再过7天，即生长天数71天时，再次喷洒，喷洒量为17公斤/亩；然后再过7天，即生长天数78天时，再次喷洒，喷洒量为18公斤/亩；然后再过7天，即生长天数85天时，再次喷洒，喷洒量为19公斤/亩；然后再过7天，即生长天数92天时，再次喷洒，喷洒量为19公斤/亩，之后，不再喷洒，直至收割。 实施例5 纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，向cd2+污染的土壤上种植向日葵，行距60cm，株距40cm，在向日葵的生长周期内定期向向日葵叶面上喷洒由氯化镧、二氧化钛、水组成的混合溶液，所述氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水的质量比为2.5:53:26:163。 从种下起第15天开始喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过7天，即生长天数22天时，再次喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过7天，即生长天数29，再次喷洒，喷洒量为6公斤/亩；然后再过7天，即生长天数36天时，再次喷洒，喷洒量为8公斤/亩；然后再过7天，即生长天数43天时，再次喷洒，喷洒量为9公斤/亩；然后再过7天，即生长天数50天时，再次喷洒，喷洒量为10公斤/亩，然后再过7天，即生长天数57天时，再次喷洒，喷洒量为11公斤/亩；然后再过7天，即生长天数64天时，再次喷洒，喷洒量为16公斤/亩；然后再过7天，即生长天数71天时，再次喷洒，喷洒量为17公斤/亩；然后再过7天，即生长天数78天时，再次喷洒，喷洒量为18公斤/亩；然后再过7天，即生长天数85天时，再次喷洒，喷洒量为19公斤/亩；然后再过7天，即生长天数92天时，再次喷洒，喷洒量为19公斤/亩，之后，不再喷洒，直至收割。 实施例6 纳米二氧化钛用于土壤修复的方法，向cd2+污染的土壤上种植向日葵，行距60cm，株距40cm，在向日葵的生长周期内定期向向日葵叶面上喷洒由氯化镧、二氧化钛、水组成的混合溶液，所述氯化镧、二氧化钛、木糖醇、水的质量比为3.5:50:27:168。 从种下起第15天开始喷洒，喷洒量为5公斤/亩；然后再过15天，即生长天数30天时，再次喷洒，喷洒量为6公斤/亩；然后再过15天，即生长天数45，再次喷洒，喷洒量为9公斤/亩；然后再过15天，即生长天数60天时，再次喷洒，喷洒量为11公斤/亩；然后再过15天，即生长天数75天时，再次喷洒，喷洒量为17公斤/亩；然后再过15天，即生长天数90天时，再次喷洒，喷洒量为18公斤/亩，之后，不再喷洒，直至收割。 二、应用试验 1、试验田：石家庄市无极县市庄(土壤皮革污染严重，铬含量高)，考察周期为向日葵的一个生长周期，试验田9块，试验田编号分别为①②③④⑤⑥⑦，每块试验田种植100株向日葵。试验田分别按不同的喷施周期对向日葵叶面进行喷洒，①②③是氯化镧，二氧化钛、木糖醇和水以质量比3：50：30：167进行叶面喷施，④⑤⑥以氯化镧和水的质量比为53：167进行叶面喷施。不同喷洒方式所测数据如表所示，试验⑦是不喷施掺杂二氧化钛的空白试验田。结果参见表1。 表1 结果与讨论： 从表中可以看出： (1)喷施了氯化镧的向日葵，植物体量比未喷施的大，氯化镧对植物生长有促进作用。 (2)氯化镧和二氧化钛混喷施的向日葵比单独氯化镧喷施体量大，这说明氯化镧和二氧化钛联合作用比单纯的氯化镧更能促进植物的光合作用。 (3)无论单一的氯化镧，还是氯化镧和二氧化钛联合作用，喷施周期为7天的喷施方式，植物的增长率都是最高的，分别为41.83％和61.59％。 (4)向日葵单位吸镉量提高：本发明加入木糖醇与氯化镧、二氧化钛复配，提高了富集系数、转运系数等使得向日葵单位吸镉量变大，喷施周期为7天的喷施方式，单位吸镉量提高34.5％。 (5)喷施周期为7天的喷施方式，修复前与修复后土壤单位含镉量最高降低量为49.2％。 |
|
|
