專利名稱：一種利用植物系統(tǒng)處理硝基苯類和苯胺類廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種水污染處理技術(shù)，具體地說是硝基苯類和苯胺類廢水投放到種植植物的土地上，廢水中污染物通過土壤有機質(zhì)、顆粒、微生物群體以及植物根系的截留、吸附，之后再通過植物吸收、富集以加速去除廢水中的硝基苯類和苯胺類污染物。
背景技術(shù)：
硝基苯類和苯胺類化合物被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、炸藥及其他相關(guān)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。這些化合物具有毒性大、難降解的特點，可在環(huán)境中長期存留和積累，還可以通過呼吸道吸入或皮膚吸收以及食物鏈系統(tǒng)進入人體及其它生物體，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、貧血和肝臟病患等，嚴重威脅人類和其它生物體的健康，已被國內(nèi)外列為嚴格控制的環(huán)境污染物。硝基苯類和苯胺類化合物進入水體，會造成水體污染。目前，國內(nèi)外對硝基苯類和苯胺類污染廢水的主要處理方法有有機溶劑萃取法、吸附法、超臨界水氧化法、微電解法、 臭氧氧化法、厭氧法、生化 物化組合法、靜置生化法、納米技術(shù)……這些技術(shù)有許多已經(jīng)成功應(yīng)用于硝基苯類和苯胺類廢水的凈化處理，而且對污染物的去除處理效果可達90%以上，但是這些方法存在處理成本高、控制條件復(fù)雜、因副產(chǎn)品或物質(zhì)本身化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染等問題，同時設(shè)施構(gòu)建過程還存在著擾亂自然生態(tài)環(huán)境的弊端。另外，盡管上述方法都有很高的處理效果，但仍然有部分污染物隨廢水排出，流入河流，甚至滲入地下水；或者進入土壤，進行積累，隨食物鏈進入高等生物體內(nèi)，造成嚴重毒害作用。因此尋求一套更加經(jīng)濟合理而又環(huán)保的硝基苯類和苯胺類廢水凈化處理的技術(shù)方法是擺在科技工作者面前的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明提出了一種利用植物系統(tǒng)處理硝基苯類和苯胺類廢水的方法。 首先改良土壤酸堿性，然后場地上種植植物，將廢水投放到種植植物的場地上，最后植物從土地中大量地吸收和富集廢水中污染物，最終污染物經(jīng)植物收割后安全填埋，從而達到硝基苯類和苯胺類污染物去除、廢水處理的目的。為更好實現(xiàn)硝基苯類和苯胺類廢水的凈化處理，本發(fā)明的技術(shù)方案為—種利用植物系統(tǒng)處理硝基苯類和苯胺類廢水的方法，包括a.改良土壤酸堿性對旱地、洼地、濕地、灘涂、沼澤地為堿性土壤的，施用腐熟的細碎顆粒天然有機肥一廄肥，施用量為2噸/畝；酸性土壤施用碳酸鹽類石灰改良劑，碳酸鹽類石灰改良劑施用量為0. 1 0. 25噸/畝，直到土壤pH為6 7或pH為7 ；b.楊樹、柳樹、槐樹、冰草和蘆葦?shù)姆N植將楊樹、柳樹、槐樹、冰草混種在上述旱地、洼地、灘涂地上楊樹、柳樹、槐樹行距X株距為5X5米，樹下條播冰草，冰草條播行距為15 25厘米，種子播種量為1. 2 1. 5千克/畝；選取分蘗后的蘆葦幼苗，將蘆葦苗從育苗田中起出，按株行距為ImXlm進行栽植，每穴3 5株，栽種在濕地、沼澤地中；c.廢水澆灌。旱地、洼地、灘涂、濕地、沼澤地上布設(shè)水管及布水器，引含硝基苯類和苯胺類廢水定期均勻澆灌澆灌時間為當年4月到11月，每10天澆灌一次，每次澆水量為50m3/畝；d.植物處理楊樹、柳樹、槐樹的落葉、樹枝收集后安全填埋；冰草和蘆葦在每年11月生長期結(jié)束后刈割安全填埋。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(1)在旱地、洼地、濕地、灘涂、沼澤上，通過對楊樹、垂柳、槐樹、紅葉李、紅柳、榆樹、蘆葦、冰草、狗尾草、山蕎麥10種植物種植的比較，其中，楊樹、柳樹、槐樹、冰草、蘆葦5 種植物對污染物有很強的耐性和富集效果，楊樹葉對苯胺類的富集系數(shù)為8130，楊樹枝對硝基苯類化合物的富集系數(shù)為182。說明木本植物根系深，可吸收、富集旱地、洼地、灘涂土壤深層污染物；禾本科植物冰草根系較淺，可吸收、富集旱地、洼地、灘涂土壤淺層污染物； 水生植物蘆葦可處理濕地、沼澤中污染物。(2)本發(fā)明應(yīng)用植物系統(tǒng)來去除廢水中的污染物質(zhì)，凈化處理效果好。系統(tǒng)內(nèi)復(fù)雜的土壤有機質(zhì)、顆粒、微生物群體及植物根系形成對污染物的截留、沉淀、吸附；然后場地上種植的植物再從土地中大量地吸收和富集污染物，吸收和富集到植物體內(nèi)的污染物經(jīng)植物收集和刈割后安全填埋。(3)本發(fā)明植物系統(tǒng)處理成本低廉，基建投資省，運行費用低；運行簡便，易于操作管理，節(jié)省能源，一旦建立，可長期穩(wěn)定運行。(4)本發(fā)明中污水的植物處理的整個凈化過程屬自然生化過程，不會像現(xiàn)有處理工藝一樣在凈化污水的過程中還會產(chǎn)生新的污染物質(zhì)；通過利用環(huán)境和自然條件，強化人工調(diào)控措施，可取得滿意的硝基苯類和苯胺類廢水處理效果，大幅度的降低投資、運行費用和能耗；對于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量起到重要的作用?？傮w來說本發(fā)明投資和維護成本低，建設(shè)工程量小，易于運行管理；不產(chǎn)生二次污染，不破壞土地的生態(tài)功能，而且對保持水土、固持土壤和美化景觀具有良好的效果。是一種實用、低成本、易維護、操作簡單的硝基苯類和苯胺類廢水處理技術(shù)。


圖1為本發(fā)明土壤中硝基苯類污染物每個月后含量降低值變化曲線圖；圖2為本發(fā)明土壤中苯胺類污染物每個月后含量降低值變化曲線具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案再作進一步的說明實施例1—種利用植物系統(tǒng)處理硝基苯類和苯胺類廢水的方法，包括a.改良土壤酸堿性
對旱地、洼地、濕地、灘涂、沼澤地為堿性土壤的，施用腐熟的細碎顆粒天然有機肥一廄肥。廄肥為牛羊豬禽類的積肥，施用量為2噸/畝；酸性土壤施用碳酸鹽類石灰改良劑，碳酸鹽類石灰改良劑施用量為0. 2噸/畝，直到土壤pH為7 ；b.楊樹、柳樹、槐樹、冰草和蘆葦?shù)姆N植將楊樹、柳樹、槐樹、冰草混種在上述旱地、洼地、灘涂地上楊樹、柳樹、槐樹行距X株距為5X5米，樹下條播冰草，條播行距為20厘米，種子播種量為1. 2千克/畝；選取分蘗后的蘆葦幼苗，將蘆葦苗(發(fā)芽前)從育苗田中起出，按株行距為ImXlm 進行栽植，每穴3 5株，栽種在濕地、沼澤地中；c.廢水澆灌。旱地、洼地、濕地、灘涂、沼澤地上布設(shè)水管及布水器，引含硝基苯類和苯胺類廢水定期均勻澆灌土地澆灌時間為當年4月到11月，每10天澆灌一次，每次澆水量為50m3/田。d.植物處理楊樹、柳樹、槐樹的落葉、樹枝收集后安全填埋；冰草和蘆葦在每年11月生長期結(jié)束后刈割安全填埋。實驗例1測試楊樹、垂柳、槐樹、紅葉李、紅柳、榆樹、蘆葦、冰草、狗尾草、山蕎麥10種植物
對土壤中硝基苯類和苯胺類兩類污染物的吸收、富集效果本發(fā)明于2010年3月份分別將楊樹、垂柳、槐樹、紅葉李、紅柳、榆樹、冰草、狗尾草、山蕎麥種植在旱地上，蘆葦種植在沼澤地上，11月份采集土壤和植物莖葉、根、枝樣品， 測定8個月后各植物體內(nèi)污染物濃度增量，計算富集系數(shù)，結(jié)果見表1 表1不同植物對土壤中兩類污染物的吸收、富集效果
權(quán)利要求
1. 一種利用植物系統(tǒng)處理硝基苯類和苯胺類廢水的方法，其特征在于a.改良土壤酸堿性對旱地、洼地、濕地、灘涂、沼澤地為堿性土壤的，施用腐熟的細碎顆粒天然有機肥一廄肥，施用量為2噸/畝；酸性土壤施用碳酸鹽類石灰改良劑，碳酸鹽類石灰改良劑施用量為 0. 1 0. 25噸/畝，直到土壤pH為6 7或pH為7;b.楊樹、柳樹、槐樹、冰草和蘆葦?shù)姆N植將楊樹、柳樹、槐樹、冰草混種在上述旱地、洼地、灘涂地上楊樹、柳樹、槐樹行距X株距為5X5米，樹下條播冰草，冰草條播行距為15 25厘米，種子播種量為1. 2 1. 5千克/畝；選取分蘗后的蘆葦幼苗，將蘆葦苗從育苗田中起出，按株行距為ImX Im進行栽植，每穴3 5株，栽種在濕地、沼澤地中；c.廢水澆灌。旱地、洼地、灘涂、濕地、沼澤地上布設(shè)水管及布水器，引含硝基苯類和苯胺類廢水定期均勻澆灌澆灌時間為當年4月到11月，每10天澆灌一次，每次澆水量為50m3/畝；d.植物處理楊樹、柳樹、槐樹的落葉、樹枝收集后安全填埋；冰草和蘆葦在每年11月生長期結(jié)束后刈割安全填埋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用植物系統(tǒng)處理硝基苯類和苯胺類廢水的方法。其特征是在旱地、洼地、濕地、灘涂、沼澤地上種植植物，通過管道引廢水澆灌，并在植物作用下，硝基苯類和苯胺類污染物被植物吸收、富集。測試楊樹、柳樹、槐樹、冰草和蘆葦對硝基苯類和苯胺類具有很高的富集系數(shù)，可高效去除污染物質(zhì)，解決了硝基苯類和苯胺類廢水污染問題。本發(fā)明投資和運行成本低、維護簡單、工程量小，對保持水土、固持土壤和美化景觀環(huán)境具有很好的效果。
文檔編號C02F101/38GK102557263SQ20121000924
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者劉威, 劉振龍, 張有賢, 楊志強 申請人:蘭州大學(xué)