CN102630471A

CN102630471A - 一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属的方法

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Publication number: CN102630471A
Application number: CN2012101348304A
Authority: CN
Inventors: 赵树兰; 多立安; 尚小娟
Original assignee: Tianjin Normal University
Current assignee: Tianjin Normal University
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2032-05-04
Also published as: CN102630471B

Abstract

本发明涉及一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属的方法，它是将风干土壤500g置于PVC管中，其中间设置障碍层，然后将280g风干后的垃圾堆肥平铺于管内；其中的障碍层由三层组成，下层为20g沸石，上层20g水稻秸秆，中间层为40g粒径为2mm胶粒、鸡蛋壳或蛭石。实验结果表明施用垃圾堆肥之前在土层上设置隔离层将会有效地减少堆肥中重金属向下层土壤迁移。利用螯合剂协同植物修复同时添加隔离层来净化重金属污染的垃圾堆肥或土壤是一种新兴的方法，会发展成为一种对环境无害的化学方法协同植物修复的新技术。

Description

一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属的方法

技术领域

本发明属于垃圾堆肥在城市草坪建植技术领域中的应用，涉及采用淋洗法研究温度对生活垃圾堆肥重金属在土壤中迁移行为的作用，更具体地说是一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属温度调节的方法。

背景技术

垃圾堆肥中含有丰富的N、P等有机养分，是发展农业、蔬菜、林木生产等方面的有效资源，垃圾堆肥具有良好的理化性质、丰富的养分，是替代土壤作为草坪基质的较理想材料。所以将生活垃圾堆肥用作草坪基质，不但可以避开食物链，同时又解决了垃圾的出路问题。在我国人口众多，土地资源相对贫乏，以垃圾堆肥用作草坪基质更具有现实意义。施用垃圾堆肥虽然可以改善土壤的理化性质，提高农林产品的产量和品质，但是如果施用不当也能对环境造成不良影响。特别是重金属问题是垃圾堆肥最主要的负效应，重金属含量超标在很大程度上限制了其应用，如何降低重金属污染的毒害效应，完善和提高堆肥技术和堆肥质量已成为垃圾堆肥的研究热点。

多立安等（2005）利用EDTA作为螯合剂，研究了草坪草黑麦草和高羊茅对城市生活垃圾堆肥中重金属的富集，结果表明，使用EDTA后两种草坪草对重金属的富集量都有明显的提高，并且EDTA浓度最好控制在10-20 mmol/kg。多立安（2010）研究结果发现黑麦草在修复重金属污染的垃圾堆肥中具有很大的应用潜力，在EDTA协同下黑麦草能够在地上部器官中同时富集多种金属离子，而且黑麦草生长快，再生能力强，一年可刈割多次。但由于EDTA以及EDTA与重金属螯合形成的复合物具有很强的溶解性和生物毒性，且在土壤中很难被光、化学物质以及生物降解，所以很可能会引起污染深层土壤及地下水等环境问题。因此，我们试图在其研究基础上，采用不同废弃物作为隔离层通过对草坪堆肥基质渗漏体系中重金属富集、淋洗以及固定的研究，分析不同隔离层对重金属的固定作用，更为***地探讨EDTA强化植物修复的同时重金属淋洗迁移的潜在风险并提出相应的防治方法。

发明内容

本发明将草坪草高羊茅与雨水淋洗相结合，研究了EDTA协同下，草坪和不同隔离层对重金属富集和淋洗的影响，验证了草坪渗漏体系阻隔重金属迁移的可行性。

为实现上述目的，本发明公开了一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）草坪基质渗漏体系设计：

1）准备直径为7.5 cm，高为21 cm和25 cm的PVC管各9根，在所有PVC管的底部都固定有直径为0.2 mm的尼龙网以支撑管内的土壤和堆肥，且管的下方配有接渗滤液的容器；

2）将风干土壤500 g置于PVC管中，其中间设置障碍层，然后将280 g风干后的垃圾堆肥平铺于管内；其中的障碍层由三层组成，下层为20 g沸石，上层20 g水稻秸秆，中间层为40g粒径2 mm胶粒、40g粒径为2 mm鸡蛋壳或40g粒径为2 mm蛭石；

（2）播种：

1）在PVC管中播种0.6 g高羊茅种子，其中3根PVC管不播种作为对照，用自来水浇灌所有的PVC管使堆肥与土壤混合物的含水量保持在其田间持水量的60-65%，室内的温度和相对湿度分别为16-22℃，36-57%；

2）播种30 d后，将浓度为10 mmol/kg的EDTA水溶液（加入的量：150 ml）施于堆肥表面，

（3）重金属含量的测定：

1）施加EDTA 10 d后对高羊茅进行刈割处理，留茬1 cm，将植株置于80℃的烘箱中烘干至衡重，刈割后继续浇水使管内含水量保持不变；

2）刈割后第2、8和15天时，分别将150 ml的人造雨水，相当于34.0 mm的降水量，缓慢连续地浇灌于各个PVC管内，在管底收集渗滤液并分次测定体积后混合，第20天再次施加EDTA，浓度同第一次；之后方法也同第一次，施加EDTA 10天后刈割，刈割后第2、8和15天时，分别用150 ml人造雨水淋洗并收集。然后测定重金属含量。

其中所述的人造雨水淋洗指的是，利用Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、Mg(NO₃)₂、MgSO₄、K₂SO₄、Ca(NO₃)₂配置SO₄ ^2-、NO₃ ^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、K⁺、Na⁺分别为14.96、6.54、3.71、0.82、1.38、1.68、0.64和0.78 mg/L的酸雨，并用HCl调节pH=5.6备用。其中所述的重金属指的是Cd，Ni，Cu，Pb和Zn的含量。

本发明的实验材料都尽量选用废弃物，这样与生活垃圾堆肥相结合，可以实现废弃资源的再利用。考虑到水稻秸秆长期浸在水中可能比其他秸秆更为耐水腐蚀，且秸秆还能够为植物生长提供营养元素，所以将水稻秸秆粉碎作为最上层；沸石是一种廉价的，使用普遍的且已被成功应用于固定多种重金属的添加剂，所以将沸石作为隔离层的最底层。同时采用废弃鸡蛋壳作为吸附剂吸附重金属离子，所以为了探讨更多的废弃物材料对重金属迁移的影响，我们选用胶粒，蛭石和鸡蛋壳作为中间层。

实验结果表明：施用垃圾堆肥之前在土层上设置隔离层将会有效地减少堆肥中重金属向下层土壤迁移。同时还可以将生活垃圾堆肥作为草坪基质铺在草坪土壤上，并且在土壤和堆肥之间铺上隔离层，这样既可以充分利用生活垃圾堆肥，也可以使其他废弃物资源化利用。虽然在大规模的田间利用之前还有很多工作需要更深入的研究，如优化操作条件和隔离层的组成成分的选择，但是利用螯合剂协同植物修复同时添加隔离层来净化重金属污染的垃圾堆肥或土壤是一种新兴的方法，会发展成为一种对环境无害的化学方法协同植物修复的新技术。

本发明更加详细的制备方法如下：

1 材料与方法

1.1 生活垃圾堆肥以及土壤性质

生活垃圾堆肥取自天津市小淀堆肥厂。其理化性质为：pH 7.62，有机质含量12.12%，全氮5.18%，有效磷77.92 mg/kg，全钾50.83 g/kg，饱和含水量0.76 ml/g，容重0.85 g/ml。供试土壤取自天津师范大学实验地0－20 cm深的表层土壤。土壤性质为：pH 8.30，有机质含量4.68%，全氮0.21%，有效磷22.03 mg/kg，饱和含水量0.58 ml/g。土壤质地为砂质粘土。垃圾堆肥和土壤经风干后分别过2 mm筛备用。

1.2 人造雨水的制备

根据天津市2006年降雨离子组分平均值（韩毓，2008），利用Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、Mg(NO₃)₂、MgSO₄、K₂SO₄、Ca(NO₃)₂配置SO₄ ^2-、NO₃ ^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、K⁺、Na⁺分别为14.96、6.54、3.71、0.82、1.38、1.68、0.64和0.78 mg/L的酸雨，并用HCl调节pH=5.6。

1.3 草坪基质渗漏体系设计

淋洗实验在室内自然光下进行。准备直径为7.5 cm，高为21 cm和25 cm的PVC管各9根，在所有PVC管的底部都固定有直径为0.2 mm的尼龙网以支撑管内的土壤和堆肥，且管的下方配有接渗滤液的容器。将风干土壤（500 g）置于PVC管中，高度为12 cm。然后将风干后的垃圾堆肥（280 g）平铺于短管土壤之上，堆肥的高度为8 cm。长管内设置不同水平可浸透障碍隔层置于土壤和垃圾堆肥之间，高度为4 cm左右。障碍层由三层组成，下层为20 g的沸石，上层为20 g的水稻秸秆，中间层不同，为40 g粒径约为2 mm的胶粒、鸡蛋壳和蛭石各三根。

在PVC管中播种0.6 g高羊茅种子，其中3根PVC管不播种作为对照。用自来水浇灌所有的PVC管使堆肥与土壤混合物的含水量保持在其田间持水量的60%。室内的温度和相对湿度分别为16-22℃，36-57%。播种30 d后，将EDTA溶于去离子水然后施于堆肥表面，浓度为10 mmol/kg堆肥，其中三根播种的短管施加EDTA浓度为0 mmol/kg。施加EDTA 10 d后对高羊茅进行刈割处理，留茬1 cm。将植株置于80°C的烘箱中烘干至衡重。刈割后继续浇水使管内含水量保持不变。

刈割后第2、8和15天时，分别将150 ml的人造雨水（相当于34.0 mm的降水量）缓慢连续地浇灌于各个PVC管内，在管底收集渗滤液并分次测定体积后混合，第20天再次施加EDTA，浓度同第一次。之后方法也同第一次，施加EDTA 10天后刈割，刈割后第2、8和15天时，分别用150 ml人造雨水淋洗并收集。

1.4 重金属含量分析

重金属含量测定：准确称量每株植株地上部分，地下部分样品各三份，每份各0.1 g，采用HNO₃湿法并用微波快速消解***WX-4000进行消化。先将样品放入标准罐中，加入3 mL HNO₃，控制罐中加入4 mL HNO₃，调整消解条件，采用分布消化过程，第一步压强为15 atm，温度为150℃，时间4 min，第二步压强为20 atm，温度为180℃，时间4 min，最后消化液用1%的HNO₃溶解、定容到25 mL的容量瓶中，采用TAS-990原子吸收分光光度计测定其中各种重金属的含量。

表1堆肥与土壤基质的重金属含量背景分析（ug/g）

1.5 数据分析

文中数据都是3次重复的平均值以及标准误，数据分析用SPSS统计软件（SPSS 11.5）完成。

重金属渗滤比率 = 重金属淋洗总量 / （堆肥中重金属总量 + 土壤中重金属总量）

2 结果与分析

2.1 不同处理对高羊茅生长的影响

实验的前30 d中高羊茅生长良好，在加入不同浓度EDTA溶液后的10 d中其也未表现出明显受害的迹象。但是发现有隔离层的高羊茅生物量较大，且中间层有胶粒或者蛋壳的生物量最大，没有隔离层，用浓度为10 mmol/kg EDTA处理的生物量最小（p<0.05），如表2。第二茬草生长良好，20天后施加如第一次相同EDTA后，高羊茅有叶子发黄情况出现，但是生物量影响不是太大，EDTA浓度为0 mmol/kg的和中间层为蛭石的生物量最大（p<0.05）。10天刈割之后，第三茬草生长受到很大程度上的抑制。这说明高羊茅对生活垃圾堆肥中的重金属具有很大的适应能力，即使加入EDTA对其生长影响也不是特别大。

表2 不同处理对高羊茅植株生物量的影响（g/PVC容器）

注：10+胶粒表示施加EDTA浓度为10 mmol/kg，且中间层为40 g胶粒；10+蛭石表示施加EDTA浓度为10 mmol/kg，且中间层为40 g蛭石；10+蛋壳表示施加EDTA浓度为10 mmol/kg，且中间层为40 g蛋壳。

2.2 不同处理对高羊茅富集重金属的影响

表3为不同处理下，第一茬和第二茬高羊茅地上部分富集重金属的浓度，首先，EDTA的添加很大幅度促进了高羊茅对重金属的吸收和积累。第一茬没有隔离层中，与未施加EDTA的相比，施加10 mmol/kg EDTA后，Cd，Cu，Pb和Zn的浓度分别提高了87.5%，55.9%，87.1%和57.4%，第二茬的也分别提高了88.2%，59.2%，44.6%和72.7%。此外，施入EDTA后，第一茬有隔离层PVC管中的高羊茅地上部Cu的浓度略低于没有隔离层PVC管中的高羊茅地上部Cu的浓度。然而隔离层的存在却明显促进了高羊茅地上部Cd和Pb的浓度，与无隔离层PVC管中高羊茅相比浓度差异达到显著水平（p<0.05）。在第一茬有隔离层中，中间层为蛋壳的对高羊茅富集Cd和Cu的效果最好，达到了显著水平（p<0.05），而中间层为蛭石的对高羊茅富集Pb和Zn的效果较为明显（p<0.05），中间层为胶粒的效果较弱，但与无隔离层相比对高羊茅富集Pb仍有显著的效果（p<0.05）。

第二茬草与第一茬草相比，在Cd和Pb浓度上有很大降低，Zn也有一定程度上降低，尤其是无隔离层的情况，而Cu浓度无隔离层的情况下稍微有所降低，但是在有隔离层的情况下却有很大程度上的提高。第二茬草中，与无隔离层相比，有隔离层的高羊茅Cd，Cu，Pb和Zn四种重金属浓度都有很大提高，与无隔离层施加10 mmol/kgEDTA的相比，有隔离层四种重金属分别最大提高了21.9%，35.5%，19.1%和52.9%。第二茬中如表4.3中显示，中间层为蛋壳的对高羊茅富集Cd和Zn的效果最好（p<0.05），中间层为蛭石的对高羊茅富集Pb效果最好（p<0.05），而中间层为胶粒，蛭石或蛋壳对高羊茅富集Cu效果相似，并无显著差异性。

表3 不同处理对高羊茅地上部重金属浓度的影响（ug/g）

Figure 2012101348304100002DEST_PATH_IMAGE003

图1为不同处理条件下，第一茬和第二茬高羊茅对各种重金属的富集情况。由图中可知，施加EDTA后，无论第一茬还是第二茬高羊茅对各种重金属的富集效果都明显好于不用EDTA的，具有显著差异性（p<0.05），但是不同隔离层中高羊茅对各种金属的富集规律各不相同。对于Cd，第二茬高羊茅的富集量明显高于第一茬；而在第一茬中，有隔离层的对高羊茅富集Cd有很显著的促进效果，且中间层为蛭石的效果最佳；而第二茬中仅有中间层为蛋壳的隔离层有显著的效果（p<0.05）。对于Cu，第二茬高羊茅的富集量非常显著的高于第一茬，最大提高了121%；第一茬中，三种隔离层对高羊茅富集Cu并没有显著的促进作用，甚至一定程度了降低了Cu的富集量；而第二茬中，中间层为蛭石和蛋壳的对高羊茅富集Cu具有显著的促进效果，蛋壳的最为显著（p<0.05）。然而对于Pb，第一茬高羊茅的富集量明显高于第二茬；第一茬中，三种隔离层对高羊茅富Pb都有显著的促进作用，且中间层为蛭石的效果最为明显（p<0.05）；而第二茬中三种隔离层对高羊茅富集Pb都没有显著的效果，无差异性。对于Zn，第一茬和第二茬高羊茅对Zn的富集量没有显著性差异；第一茬中，中间层为蛭石的隔离层对高羊茅富集Zn有一定的促进作用，而中间层为胶粒和蛋壳的作用甚微，无差异性；第二茬中，只有中间层为蛋壳的对Zn的富集。

2.3 不同隔离层对重金属迁移的影响

第一次施用EDTA后的第7 d、14 d、21 d收集的淋洗液混合后为第一批，第二次施用EDTA后第7 d、14 d、21 d收集的淋洗液混合后为第二批，第一、二批的淋洗液体积见表4。对照的淋洗液体积明显多于其他处理的淋洗液体积，说明高羊茅可能利用其致密且广泛分枝的根系以及蒸腾作用能有效地吸收和固定堆肥和土壤剖面上的淋洗液。相比之下，有隔离层PVC管的淋洗液体积较少，可能是由于组成隔离层的豆秆等材料具有较强的持水性，且中间层位蛭石的最少，蛋壳次之，可能蛭石比蛋壳和胶粒具有更强的吸水和持水能力，致密的蛋壳也对水的保持有一定的作用。

表4 不同浓度EDTA处理的PVC管淋洗液的体积

EDTA以及EDTA协同下不同中间层的隔离层处理对重金属淋洗的影响如图2。与不施加EDTA的相比，无论第一次还是第二次，施加10 mmol/kg的EDTA的淋洗液中Cd，Ni，Cu，Pb和Zn五种重金属总量都提高很多，其中对照没有草生长的淋洗出的重金属量最大，分别是未施加EDTA的5.1，8.6，15.4，14.1和8.4倍，这说明EDTA显著增强了重金属的溶解性和移动性。有高羊茅生长的淋洗液中重金属含量明显要比没有草生长的低，这是植物根系对重金属的吸收固定作用，减少了重金属的淋洗。

有隔离层的PVC管淋洗液中各种重金属含量都比同样EDTA处理的无隔离层的低，中间层为蛭石的PVC管淋洗液中Cd，Ni，Pb都比同样EDTA处理的都低，具有显著性差异（p<0.05），说明蛭石对这三种重金属有较好的吸附作用，阻碍其淋洗的作用，中间层为胶粒和蛋壳的对这三种重金属阻隔效果相似，淋洗液中重金属含量都比无隔离层PVC管的小。对于Cu的淋洗，中间层为蛋壳的阻碍作用较小，胶粒和蛭石具有较为显著的阻碍效果。三种中间层的PVC管的淋洗液中Zn的含量无显著差异性，但与无隔离层的相比具有较为显著的差异。从图中看出，不同处理下，第二批淋洗液中Cd，Ni，Cu，Pb和Zn五种重金属的含量都比第一批中小，但是差异性较小。

表5列出了不同处理对Cd，Ni，Cu，Pb和Zn五种重金属渗滤比率的影响，规律同渗滤液中重金属含量。结果表明，EDTA显著增强了重金属的溶解性和移动性。同时，实验数据也显示雨水以及EDTA施用后高羊茅和隔离层对重金属的迁移有较强的抑制作用。在第一批淋洗液中，当EDTA浓度为10 mmol/kg时，种植高羊茅PVC管的渗滤液中Cd，Ni，Cu，Pb和Zn的渗滤比率分别为13.77%，5.81%，8.90%，12.25%和13.35%，而未种高羊茅的PVC管渗滤液五种重金属的渗滤比率分别达到17.43%，7.46%，12.58%，16.24%和18.42%。另一方面，在EDTA处理下水平隔层也有效地减少了重金属的淋洗量。在10 mmol/kg EDTA处理中，有隔离层的第一批淋洗中最少约有10.51%垃圾堆肥中的Cd，4.60%的Ni，7.38%的Cu，9.04%的Pb和11.40%的Zn被雨水淋洗至淋洗液。

表5 不同处理对各种重金属渗滤比率的影响(%)

Figure 2012101348304100002DEST_PATH_IMAGE005

3 结论

本实验***地研究了EDTA协同高羊茅富集Cu, Zn, Pb和Cd以及高羊茅抑制重金属向深层土壤迁移的能力。如表2所示，第一茬没有隔离层中，与未施加EDTA的相比，施加10 mmol/kg EDTA后，Cd，Cu，Pb和Zn的浓度分别提高了87.5%，55.9%，87.1%和57.4%，第二茬的也分别提高了88.2%，59.2%，44.6%和72.7%。另一方面，可收获生物量是植物修复技术成功的重要因素之一。草坪型高羊茅生长速度快而且一年可刈割多次，本实验就采用的是两茬草生长。虽然高羊茅富集的重金属量比淋洗的重金属量相对较少，但高羊茅在垃圾堆肥基质中的生长明显减少了渗滤液的体积和其中的重金属浓度，可能是因为高羊茅较高的蒸腾速率使堆肥和土壤中的水分含量显著降低，这对于垃圾堆肥和土壤基质中重金属的固定至关重要；另外，高羊茅致密且分布广泛的根系对重金属的迁移也能起到较好的控制作用。

实验结果表明，隔离层有较强的持水保水能力，能够一定程度上抑制渗滤液的下渗，同时对重金属的渗滤也有很大的抑制作用。三种中间层对各种重金属的抑制作用也各不相同，其中蛭石对Cd，Ni，Pb三种重金属有较好的吸附和阻碍其渗滤的作用，中间层为胶粒和蛋壳的对这三种重金属阻隔效果较小，对于Cu的渗滤，中间层为蛋壳的阻碍作用较小，胶粒和蛭石具有较为显著的阻碍效果。三种中间层的PVC管的渗滤液中Zn的含量无显著差异性，但与无隔离层的相比具有较为显著的差异。另一方面，我们发现EDTA对有隔离层PVC管中的高羊茅富集重金属的效率明显高于对没有隔离层PVC管中的高羊茅，说明秸秆，蛭石，胶粒，蛋壳等材料提高了隔离层的保水能力从而延长了植物和重金属接触和吸附的时间，使得植物能够富集更多的重金属。

第一茬和第二茬高羊茅富集的重金属浓度相差较小，且由于第二茬高羊茅具有更大生物量导致第二茬草对重金属的富集量更大，尤其是Cu。在渗滤液中也可以看出，第一批和第二批渗滤液中重金属含量具有一定的差异性，但是差异较小，这说明第一次施加EDTA后，垃圾堆肥中的各种重金属只有部分被活化，被植物吸收和雨水淋洗，在第二次施加EDTA后，又有很大部分重金属被活化，从而被高羊茅富集和雨水淋洗出来。

总之，由于草坪型高羊茅特有的形态以及生理特征，例如生长迅速，再生能力强，具有致密、分布较广的根系以及对EDTA和重金属毒害的高抗性，其在植物修复中具有很大的潜力和利用价值。此外，高羊茅是一种易管理且广泛栽培的地被植物，所以如果把高羊茅与其他可用于植物修复的乔木或灌木等间作在一起，修复效率将会大大提高，而且这样的空间分布格局能够更充分地利用资源和空间。

附图说明：

图1为不同处理条件下，第一茬和第二茬高羊茅对各种重金属的富集情况；

图2 不同处理对渗滤液中重金属含量的影响。

具体实施方式

下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。所用到的试剂有市售。

实施例1

（1）草坪基质渗漏体系设计：

准备直径为7.5 cm，高为21 cm和25 cm的PVC管各9根，在所有PVC管的底部都固定有直径为0.2 mm的尼龙网以支撑管内的土壤和堆肥，且管的下方配有接渗滤液的容器；

2）将风干土壤500 g置于PVC管中，高度为12 cm，然后将280 g风干后的垃圾堆肥平铺于短管土壤之上，堆肥的高度为8 cm，长管内设置不同水平可浸透障碍隔层置于土壤和垃圾堆肥之间，高度为4 cm；其中的障碍层由三层组成，下层为20 g沸石，上层为20 g水稻秸秆，中间层为40 g粒径为2 mm的胶粒；

（2）播种：

1）在PVC管中播种0.6 g高羊茅种子，用自来水浇灌所有的PVC管使堆肥与土壤混合物的含水量保持在其田间持水量的65%，室内的温度和相对湿度分别为22℃，57%；

2）播种30 d后，将浓度为10 mmol/kg的EDTA水溶液施于堆肥表面（加入的量：150 ml）；

（3）重金属含量的测定：

2）刈割后第2、8和15天时，分别将150 ml的人造雨水，相当于34.0 mm的降水量，缓慢连续地浇灌于各个PVC管内，在管底收集渗滤液并分次测定体积后混合，第20天再次施加EDTA，浓度同第一次；之后方法也同第一次，施加EDTA 10天后刈割，刈割后第2、8和15天时，分别用150 ml人造雨水淋洗并收集，然后测定重金属Cd，Ni，Cu，Pb和Zn含量。其中所述的人造雨水淋洗指的是，利用Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、Mg(NO₃)₂、MgSO₄、K₂SO₄、Ca(NO₃)₂配置SO₄ ^2-、NO₃ ^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、K⁺、Na⁺分别为14.96、6.54、3.71、0.82、1.38、1.68、0.64和0.78 mg/L的酸雨，并用HCl调节pH=5.6备用。

实施例2

（1）草坪基质渗漏体系设计：

2）将风干土壤500 g置于PVC管中，高度为12 cm，然后将280 g风干后的垃圾堆肥平铺于短管土壤之上，堆肥的高度为8 cm，长管内设置不同水平可浸透障碍隔层置于土壤和垃圾堆肥之间，高度为4 cm；其中的障碍层由三层组成，下层为20 g沸石，上层为20 g水稻秸秆，中间层为40g粒径为2 mm鸡蛋壳；

（2）播种：

1）在PVC管中播种0.6 g高羊茅种子，用自来水浇灌所有的PVC管使堆肥与土壤混合物的含水量保持在其田间持水量的60%，室内的温度和相对湿度分别为18℃，38%；

（3）重金属含量的测定：

2）刈割后第2、8和15天时，分别将150 ml的人造雨水，相当于34.0 mm的降水量，缓慢连续地浇灌于各个PVC管内，在管底收集渗滤液并分次测定体积后混合，第20天再次施加EDTA，浓度同第一次；之后方法也同第一次，施加EDTA 10天后刈割，刈割后第2、8和15天时，分别用150 ml人造雨水淋洗并收集，然后测定重金属Cd，Ni，Cu，Pb和Zn的含量。其中所述的人造雨水淋洗指的是，利用Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、Mg(NO₃)₂、MgSO₄、K₂SO₄、Ca(NO₃)₂配置SO₄ ^2-、NO₃ ^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、K⁺、Na⁺分别为14.96、6.54、3.71、0.82、1.38、1.68、0.64和0.78 mg/L的酸雨，并用HCl调节pH=5.6备用。

实施例3

（1）草坪基质渗漏体系设计：

2）将风干土壤500 g置于PVC管中，高度为12 cm，然后将280 g风干后的垃圾堆肥平铺于短管土壤之上，堆肥的高度为8 cm，长管内设置不同水平可浸透障碍隔层置于土壤和垃圾堆肥之间，高度为4 cm；其中的障碍层由三层组成，下层为20 g沸石，上层为20 g水稻秸秆，中间层为40g粒径为2 mm蛭石；

（2）播种：

（3）重金属含量的测定：

Claims

1.一种采用防渗层修复垃圾堆肥重金属的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）草坪基质渗漏体系设计：

1）准备直径为7.5 cm，高为21 cm PVC管，在底部固定有直径为0.2 mm的尼龙网以支撑管内的土壤和堆肥，且管的下方配有接渗滤液的容器；

2）将风干土壤500 g置于PVC管中，其中间设置障碍层，然后将280 g风干后的垃圾堆肥平铺于管内；其中的障碍层由三层组成，下层为20 g沸石，上层20 g水稻秸秆，中间层为40g粒径为2 mm胶粒、鸡蛋壳或蛭石；

（2）播种：

1）在PVC管中播种0.6g高羊茅种子，用自来水浇灌所有的PVC管使堆肥与土壤混合物的含水量保持在其田间持水量的60-65%，室内的温度和相对湿度分别为16-22℃，36-57%；

2）播种30 d后，将浓度为10 mmol/kg的EDTA水溶液150 ml施于堆肥表面；

（3）重金属含量的测定：

2）刈割后第2、8和15天时，分别将150 ml的人造雨水，相当于34.0 mm的降水量，缓慢连续地浇灌于各个PVC管内，在管底收集渗滤液并分次测定体积后混合，第20天再次施加EDTA，施加EDTA 10天后刈割，刈割后第2、8和15天时，分别用150 ml人造雨水淋洗并收集，然后测定重金属含量。

2.权利要求1所述的的方法，其中所述的人造雨水淋洗指的是，利用Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、Mg(NO₃)₂、MgSO₄、K₂SO₄、Ca(NO₃)₂配置SO₄ ^2-、NO₃ ^-、NH⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、K⁺、Na⁺分别为14.96、6.54、3.71、0.82、1.38、1.68、0.64和0.78 mg/L的酸雨，并用HCl调节pH=5.6备用。

3.权利要求1所述的方法，其中所述的重金属指的是Cd，Ni，Cu，Pb和Zn的含量。