一种治理重金属污染土壤的方法
【专利摘要】本发明公开了一种治理重金属污染土壤的方法，包括如下步骤：1）钝化重金属：在受重金属污染的土壤中，喷洒土壤调理剂，调理土壤PH值，而钝化土壤中的重金属；2）重建土壤的微生物系统：种植农作物前和/或种植农作物的过程中，喷淋微生物制剂，重建土壤的微生物系统。该方法技术简单、易行，成本低、适用性广、适于推广，能够快速治理受重金属污染的土壤，使其能够适于种植农作物。
【专利说明】一种治理重金属污染土壤的方法
【技术领域】
[0001]
[0002]本发明涉及重金属污染治理领域，尤其是一种治理重金属污染土壤的方法。
【背景技术】
[0003]
[0004]环境中重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，其污染物在介质中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解，还可经食物链传递，最终影响人类健康，现在，由于地质成因和人类活动，镉等重金属更是对稻田、麦地、玉米地等农田生态系统造成污染，重金属以更短的周期通过食物链被人体摄入，对人类健康造成极大的威胁。为了对重金属污染进行治理，降低重金属进入植物的量，人们已经进行了大量研宄，其中主要的方式为以下两种:一是将土壤中的重金属转化为难溶态，即土壤中的活性态重金属被钝化，从而使作物难以吸收；二是将重金属从土壤中去除，即利用工程或生物的方法修复重金属污染的土壤。后者因工程修复周期长，所需资金较大，难以在急需种植的土地上进行大面积推广，因此更具现实意义的还是第一种方法。
[0005]专利号为201310533517.2的中国专利公开了削减作物中镉含量的土壤调理剂及其制备方法和应用，其采用由6?14份生物菌素和86?94份理化调节因子混合制成的土壤调理剂，在翻耕整地时撒施用量为750kg?1500kg/hm2的土壤调理剂对土壤进行调理。其采用的生物菌素中的微生物能迅速在土壤中生长并形成强大菌落，能直接吸附重金属离子镉Cd+到微生物细胞璧或细胞内中加以固化、钝化，降低了重金属离子镉Cd+的移动性和生物可利用性，从而达到削减作物对重金属离子镉Cd+的吸收；尤其是利用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris，属于光合细菌简称PSB菌中的一种)作为生物菌素的效成份，能够直接吸附固化、钝化以及代谢产生的S2_与重金属离子镉Cd+反应生成难溶的硫化物沉淀，起到使重金属离子镉Cd+钝化固化的双重作用，又因沼泽红假单胞菌表面带有一定的负电性，故对重金属离子镉Cd+有较强的吸附性以及较强的生物禁絮凝作用，使重金属镉硫化物得以很好地固化，难以移动，实现削减作物对重金属离子镉Cd+的吸收。
[0006]但是该技术仍然存在以下不足:
1)土壤调理剂在翻耕时一次性撒施在土壤中，利用其中的微生物来降低重金属离子镉Cd+的移动性，一方面需要大量的微生物，成本高，另一方面，微生物过早施入土壤中，可能死亡，种植植物后，植物生长后期，重金属恢复活性，而进入植物内；
2)受污染土壤中重金属超标的主要原因是天然水体受重金属污染，对水体重金属含量无监控，单纯治理土壤，容易引起二次污染，很难或者需要很高的成本才能减少植物对重金属的吸收。
[0007]3)即使治理，也有重金属进入植物，种植农作物，会通过食物链进入人体，影响健康；如治理期间不种植农作物，浪费土地资源，土地拥有者也无法通过土地获得经济收入，难以推广应用。
【发明内容】
[0008]
[0009]本发明的任务是克服上述已有技术的不足，提供一种技术简单、方法易行，成本低、适用性广、适于推广，够够快速治理受重金属污染的土壤，使其能够适于种植农作物的一种治理重金属污染土壤的方法。
[0010]本发明通过下述技术方案来实现:
一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤:
I)钝化重金属:种植农作物前，在受重金属污染的土壤中，喷洒土壤调理剂，调理土壤PH值，而钝化土壤中的重金属。
[0011]2)重建土壤的微生物系统:种植农作物前和/或种植农作物的过程中，喷淋微生物制剂，重建土壤的微生物系统。
[0012]本发明进一步的改进方案包括:
所述步骤I)钝化重金属的方法为:用飞机快速为土壤喷洒土壤调理剂30-50天，一天喷酒1-2次，一天的喷洒量为每平方公里土地5-30kg，调节土壤PH值至6-8.5，使土壤中的重金属原位钝化。优选土壤调理剂中含有CaO、MgO和KC1。土壤调理剂可为广东大众农业科技有限公司生产的田师傅土壤调理剂。
[0013]所述步骤2)重建土壤的微生物系统的方法为:在种植植物前向土壤中施加微生物菌肥，微生物菌肥中含有待种植植物生长过程中所需的微生物群落。
[0014]所述微生物制剂包括光合细菌，如沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris，属于光合细菌简称PSB菌中的一种)。
[0015]该方法还包括步骤3):建立水利设施和萃取系统，利用萃取系统萃取水利设施中天然水体的有害重金属，得到达标水体，用达标水体浇灌土壤。利用达标水体浇灌土壤，避免水体中的重金属对土壤造成二次污染，确保土壤不再累积重金属，使治理土壤中的重金属含量逐年减少，使土壤的重金属污染从恶性循环改为良性循环，使治理结果可持续。
[0016]该方法还包括步骤4):建立多个雨水收集池和重金属监测装置，重金属监测装置与所述萃取系统连接，将雨水收集池中的雨水与重金属监测装置导通，重金属监测装置定期自动监测雨水中重金属含量，重金属含量超标时，自动启动萃取系统，萃取水利设施中的重金属；并将重金属监测装置与一报警系统连接，监测到重金属含量超标时，进行报警。防止雨水有可能带重金属污染农田，追踪重金属通过气化、雨化外缘性污染源，杜绝改良过程中空气中外缘性污染，使治理过程持续良性循环可控。
[0017]该方法还包括步骤5):在所述重金属污染土壤上种植的植物，植物成熟后，收获植物制备生物气油，再从制备生物气油后的残渣中提取重金属。
[0018]该方法还包括步骤6):在所述重金属污染土壤上种植的淀粉植物，淀粉植物成熟后，收获淀粉植物富含淀粉部位制取工业淀粉，收获淀粉植物其余部份，进行灰化处理，再提取重金属。
[0019]本发明的有益效果是:技术简单、方法易行，只需在种植植物前喷洒土壤调理剂，提前治理土壤，钝化重金属，然后农民在农田中正常种植农作物即可，可在种植前后重建土壤的微生物系统，不影响农民收入，也无需额外人力、物力种植农作物，成本低，治理速度快，适用性广，适于推广，进一步的还可对土壤环境进行监控，保证农田不会受到二次污染，尽量减少重金属进入植物的量。而且也可将农民收获的植物用于制备生物气油或提取工业淀粉，在这个过程中进行重金属的提取，确保重金属不会通过食物链进入人体，同时又能在治理土地的过程中产生经济效益。
【具体实施方式】
[0020]以下对本发明一种治理重金属污染土壤的方法作进一步描述:
[0021]一种治理重金属污染土壤的方法，包括如下步骤:
1)钝化重金属:种植农作物前，在受重金属污染的土壤中，喷洒土壤调理剂，调理土壤PH值，而钝化土壤中的重金属；
2)重建土壤的微生物系统:种植农作物前和/或种植农作物的过程中，喷淋微生物制剂，重建土壤的微生物系统；
步骤I)钝化重金属的方法可为:用飞机快速为土壤喷洒土壤调理剂30-50天，一天喷酒1-2次，一天的喷洒量为每平方公里土地5-30kg，调节土壤PH值至6-8.5，使土壤中的重金属原位钝化。优选土壤调理剂中含有CaO、MgO和KC1。土壤调理剂可为广东大众农业科技有限公司生产的田师傅土壤调理剂。
[0022]
[0023]步骤2)重建土壤的微生物系统的方法可为:在种植植物前向土壤中施加微生物菌肥，微生物菌肥中含有待种植植物生长过程中所需的微生物群落。
[0024]优选微生物制剂包括光合细菌，如沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris，属于光合细菌简称PSB菌中的一种)。
[0025]优选该方法还包括步骤3):建立水利设施和萃取系统，利用萃取系统萃取水利设施中天然水体的有害重金属，得到达标水体，用达标水体浇灌土壤。利用达标水体浇灌土壤，避免水体中的重金属对土壤造成二次污染，确保土壤不再累积重金属，使治理土壤中的重金属含量逐年减少，使土壤的重金属污染从恶性循环改为良性循环，使治理结果可持续。
[0026]优选该方法还包括步骤4):建立多个雨水收集池和重金属监测装置，重金属监测装置与萃取系统连接，将雨水收集池中的雨水与重金属监测装置导通，重金属监测装置定期自动监测雨水中重金属含量，重金属含量超标时，自动启动萃取系统，萃取水利设施中的重金属；并将重金属监测装置与一报警系统连接，监测到重金属含量超标时，进行报警。防止雨水有可能带重金属污染农田，追踪重金属通过气化、雨化外缘性污染源，杜绝改良过程中空气中外缘性污染，使治理过程持续良性循环可控。
[0027]优选该方法还包括步骤5):在重金属污染土壤上种植的植物，植物成熟后，收获植物制备生物气油，再从制备生物气油后的残渣中提取重金属。
[0028]优选该方法还包括步骤6):在重金属污染土壤上种植的淀粉植物，淀粉植物成熟后，收获淀粉植物富含淀粉部位制取工业淀粉，收获淀粉植物其余部份，进行灰化处理，再提取重金属。
【权利要求】
1.一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: 1)钝化重金属:在受重金属污染的土壤中，喷洒土壤调理剂，调理土壤PH值，而钝化土壤中的重金属； 2)重建土壤的微生物系统:种植农作物前和/或种植农作物的过程中，喷淋微生物制剂，重建土壤的微生物系统。
2.根据权利要求1所述的一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:所述步骤I)钝化重金属的方法为:用飞机快速为土壤喷洒土壤调理剂30-50天，一天喷酒1-2次，一天的喷洒量为每平方公里土地5-30kg，调节土壤PH值至6-8.5，使土壤中的重金属原位钝化。
3.根据权利要求1所述的一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:所述步骤2)重建土壤的微生物系统的方法为:在种植植物前向土壤中施加微生物菌肥，微生物菌肥中含有待种植植物生长过程中所需的微生物群落。
4.根据权利要求1所述的一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:所述微生物制剂包括光合细菌。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:该方法还包括步骤3):建立水利设施和萃取系统，利用萃取系统萃取水利设施中天然水体的有害重金属，得到达标水体，用达标水体浇灌土壤。
6.根据权利要求5所述的一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:该方法还包括步骤4):建立多个雨水收集池和重金属监测装置，重金属监测装置与所述萃取系统连接，将雨水收集池中的雨水与重金属监测装置导通，重金属监测装置定期自动监测雨水中重金属含量，重金属含量超标时，自动启动萃取系统，萃取水利设施中的重金属；并将重金属监测装置与一报警系统连接，监测到重金属含量超标时，进行报警。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:该方法还包括步骤5):在所述重金属污染土壤上种植的植物，植物成熟后，收获植物制备生物气油，再从制备生物气油后的残渣中提取重金属。
8.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于:该方法还包括步骤6):在所述重金属污染土壤上种植的淀粉植物，淀粉植物成熟后，收获淀粉植物富含淀粉部位制取工业淀粉，收获淀粉植物其余部份，进行灰化处理，再提取重金属。
【文档编号】B09C1/08GK104492793SQ201410551689
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】林小明 申请人:广东大众农业科技股份有限公司