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9国内应用分析
9.1国内应用情况
我国对植物修复技术处理重金属的实验研究起步较早,相继开展了铜、铅、锌、镉和砷等污染土壤的植物修复研究。1999年起国内开展了砷的超富集植物筛选和砷污染土壤的植物修复研究,用于砷污染农田土壤修复。本技术在国内发展已比较成熟,已广泛用于重金属污染土壤的修复。2009年,利用化学-植物修复技术处理日本遗弃化学武器引起的农田有机砷污染土壤,对该技术进行了工程应用示范,用于修复数百公顷有机砷污染土壤。
9.2国内案例介绍
工程背景:某地因开矿和尾矿大坝损坏引起农田大面积砷污染,经场地调查与风险评估,砷污染土壤面积总计约1000余亩。先期进行了17亩蜈蚣草治理砷污染土壤示范工程,直接采用种植蜈蚣草、蜈蚣草+桑树套种技术,将污染土壤修复至30 mg/kg以下。
1) 工程规模:17亩。
2) 主要污染物及污染程度:土壤污染物为砷,另有铅、锌和镉污染。砷的检出浓度超出国家环境标准5-10倍,最高超出50倍以上。
3) 土壤理化特性:土壤pH值范围为3.8〜7.0,大部分区域呈酸性,重污染区pH值低至3.8。
4) 技术选择:主要进行重金属污染与酸污染修复。在进行砷、铅等复合污染土壤的植物修复过程中,应充分考虑修复植物对这些重金属的抗性、耐性和富集性,以及酸污染对修复植物的毒害,搭配适宜的富集植物蜈蚣草以修复重金属复合污染与酸污染土壤。富集砷的蜈蚣草晾干后采用焚烧方式处理。
5) 工艺流程及关键设备:富集植物育苗设施、种植所需的农业翻耕设备、灌溉设备、施肥器械、焚烧炉、尾气处理设备等。
6) 主要工艺及设备参数:
主要包括场地调查、育苗、移栽、田间管理、刈割和安全焚烧。蜈蚣草采用孢子育苗,育苗温室温度控制在20〜25°C,湿度60~70%。种植密度约7000株/亩。在田间种植条件下,蜈蚣草叶片含砷量高达0.8%。蜈蚣草生长至0.5m时收割,年收割4次。收获的蜈蚣草晾干后,通过添加重金属固定剂,进行安全焚烧处理。
7) 成本分析:
包含建设施工投资、设备投资、运行管理费用。处理成本约2-3万元/亩。运行过程中的主要能耗为灌溉、焚烧和尾气处理的电耗,另外有田间管理的人工成本。
8) 修复效果:
污染土壤中砷的浓度降低至修复目标30 mg/kg以下,满足修复要求。
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