放射性污染土壤修復(fù)是極其復(fù)雜的世界性難題,日本福島核事故發(fā)生后,經(jīng)過(guò)幾年的修復(fù),受污染區(qū)域輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到20mSv的平均水平。放射性污染土壤治理的常規(guī)方法主要有機(jī)械搬運(yùn)法、超積累植物吸收法、化學(xué)提取法、生物修復(fù)和自然衰減消除法等。機(jī)械搬運(yùn)法是采用大型機(jī)械和設(shè)備,鏟除地表污染的土壤等物質(zhì),轉(zhuǎn)移到指定場(chǎng)所后采取焚燒、固化、掩埋等方法處理,將放射性物質(zhì)進(jìn)行隔離,該方法工程量大,而且在轉(zhuǎn)移過(guò)程中會(huì)對(duì)設(shè)備造成污染,還可能因拋灑和泄漏等造成放射性污染進(jìn)一步擴(kuò)散;化學(xué)提取法對(duì)于小規(guī)模的放射性污染處理比較合適,但是其處理費(fèi)用昂貴且易產(chǎn)生二次污染;超積累植物吸收法是通過(guò)植物對(duì)放射性核素的高選擇性富集后對(duì)植物進(jìn)行焚燒處理,該方法的缺點(diǎn)是處理周期長(zhǎng)。隨著核技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用,放射性核素作為環(huán)境中最主要的潛在核污染物受到廣泛關(guān)注,探尋有效、安全友好的放射性核素污染土壤的修復(fù)技術(shù)成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。目前還缺少用于放射性污染土壤治理的植物修復(fù)系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供一種用于放射性污染
土壤治理的植物修復(fù)系統(tǒng)。
一、其具體步驟如下:
植物修復(fù)系統(tǒng)由反應(yīng)器支架( 1 )、植物修復(fù)反應(yīng)器( 2 )、復(fù)合污染土壤( 3 )、濕度傳感器(4)、超累積植物(5)、單片機(jī)(6)、電源(7)、噴水裝置(8)、閥門(9)、水槽(10)組成。噴水裝置( 8 )距離植物修復(fù)反應(yīng)器( 2 )頂端距離為35cm,植物修復(fù)反應(yīng)器( 2 )的上底面的直徑為25cm、下底面的直徑為15cm、高為30cm,植物修復(fù)反應(yīng)器( 2 )內(nèi)裝填復(fù)合污染土壤( 3 ),裝填復(fù)合污染土壤( 3 )的體積占植物修復(fù)反應(yīng)器( 2 )體積的五分之四,濕度傳感器( 4 )插入到復(fù)合污染土壤(3)中,濕度傳感器(4)底端與植物修復(fù)反應(yīng)器(2)底端的距離為10cm。超累積植物(5)種植于復(fù)合污染土壤(3)中。單片機(jī)(6)的兩頭分別與濕度傳感器(4)和電源(7 )相連,電源( 7 )的另一端連接閥門( 9 ),閥門( 9 )的兩頭分別與噴水裝置( 8 )和水槽(10 )相連;單片機(jī)(6)通過(guò)控制電源(7 )的開(kāi)關(guān)控制閥門(9)的打開(kāi)和閉合。復(fù)合污染土壤(3)由土壤調(diào)節(jié)劑和放射性污染土壤組成,其中土壤調(diào)節(jié)劑和放射性污染土壤的質(zhì)量比為1∶50。
所述土壤調(diào)節(jié)劑由如下方法制備:
( 1 )取0 .65L自來(lái)水放入到容積為1 .24L的圓型塑料桶內(nèi),在攪拌條件下緩慢加入100g膨潤(rùn)土,攪拌5min后浸泡24h,得到漿液A;
( 2 )向漿液A中加水0 .35L,攪拌5min后靜置沉降4h,抽提出沉淀層上部的懸浮泥漿,得到漿液B;
( 3 )向漿液B中加水0 .35L,攪拌5min后靜置沉降4h,抽提出沉淀層上部的懸浮泥漿,得到漿液C;
( 4 )向漿液C中加水0 .35L,攪拌5min后靜置沉降4h,抽提出沉淀層上部的懸浮泥漿,得到漿液D;
(5)用圓筒型抽濾設(shè)備對(duì)泥漿D進(jìn)行過(guò)濾脫水,然后在電烘箱內(nèi)于105℃下烘烤2h,研磨后過(guò)100目篩網(wǎng),得到粉末E;
(6)向粉末E中加入5 .6g(NH4 )2HPO4和1 .4g MgSO4,充分混合后得到混合物F;
( 7 )將質(zhì)量百分比濃度為37%的甲醛溶液49 .87g和75mL去離子水到加入容積為250mL的三口瓶中,在不斷攪拌條件下加入22 .43g尿素,攪拌5min后得到溶液G;
( 8 )向溶液G中在1000r/min攪拌條件下滴加濃度為0 .01mol/L的NaOH溶液和濃度為0 .005mol/L的HCl溶液,使溶液的pH值為7 .8~8 .2,然后置于25℃水浴中攪拌反應(yīng)2h,得到溶液H;
( 9 )將混合物F加入到溶液H中,攪拌5min,然后加熱到80℃,反應(yīng)70min,然后在電烘箱內(nèi)于120℃下烘烤2h,得到粉末I;
(10)將粉末I置于濕度為80%的環(huán)境條件下自然吸濕12h,即得到土壤調(diào)節(jié)劑。
二、本發(fā)明的有益效果是,
該植物修復(fù)系統(tǒng)對(duì)放射性污染土壤治理時(shí)成本低、操作與管理簡(jiǎn)單、效果好。
三、附圖說(shuō)明
附圖1是用于放射性污染土壤治理的植物修復(fù)系統(tǒng)的示意圖。
附圖1中1為反應(yīng)器支架、2為植物修復(fù)反應(yīng)器、3為復(fù)合污染土壤、4為濕度傳感器、5為超累積植物、6為單片機(jī)、7為電源、8為噴水裝置、9為閥門、10為水槽。