一种重金属离子污染土壤的双向修复方法与流程

本发明涉及土壤修复领域，更具体地说，涉及一种重金属离子污染土壤的双向修复方法。

背景技术：

土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要是由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。

土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等，砷虽不属于重金属，但因其行为与来源以及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行讨论。就对植物的需要而言，金属元素可分为2类：①植物生长发育不需要的元素，而对人体健康危害比较明显，如镉、汞、铅等。②植物正常生长发育所需元素，且对人体又有一定生理功能，如铜、锌等，但过多会造成污染，妨碍植物生长发育。

同种金属，由于它们在土壤中存在形态不同，其迁移转化特点和污染性质也不同，因此在研究土壤中重金属的危害时，不仅要注意它们的总含量，还必须重视各种形态的含量。

随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用，造成土壤重金属污染日益严重。重金属污染一般为可溶性重金属污染，即重金属以离子的形式存在，对于土壤中重金属污染，可溶性的重金属离子一般较为集中的存在于土壤内的水分中，现有技术中对重金属离子污染的土壤的修复一般是将被污染的土壤移除、喷洒吸附剂或者埋设预埋件，但是前两种方式的针对性不强，属于无差别修复，导致整体效率较低，最后一种方式，通常仅仅是单向吸附作用，因而需要不断的进行回收换新，导致修复效率同样较低。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种重金属离子污染土壤的双向修复方法，它通过鱼骨形预埋件的设置，一方面，可以有效增大鱼骨形预埋件附近土壤的湿润度，从而聚集并溶解附近的重金属，加大该处重金属离子的含量，使得吸附球点处对于重金属离子的吸附效率更高，相较于现有技术中的无差别吸附处理，针对性更强，另一方面，通过外放触角配合放射导液球的作用，可以使吸附触角丝对重金属离子的吸附能力能够得到更新，相较于现有技术中单向的吸附作用，本修复方法对重金属离子的吸附作用是持续性的，在两方面的双向作用下，相较于现有技术可以显著加快对于重金属污染土壤的修复效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种重金属离子污染土壤的双向修复方法，包括以下步骤：

s1、首先将多个鱼骨形预埋件埋进被重金属离子污染的土壤内；

s2、从鱼骨形预埋件的上端部向其内部通入水，使得鱼骨形预埋件附近的土壤保持高的湿润度，从而聚集并溶解附近的重金属，加大该处重金属离子的含量；

s3、鱼骨形预埋件表面溶解，并多点释放外放触角，被释放的外放触角并不断更新重金属离子吸附液，并不断对重金属离子进行吸附；

s4、长时间后，以鱼骨形预埋件为标记开挖，从而移除重金属离子别吸附聚集的土壤，降低整体土壤中重金属离子的含量。

进一步的，所述鱼骨形预埋件埋进土壤内的深度不低于1m，且鱼骨形预埋件上端部位于土壤平面的上方，土壤较深的部分对于水分的保持能力较强，便于通入的水分不易流失，进而使得对于重金属离子的聚集作用更好。

进一步的，在雨水多发季节，所述s2步骤中，不进行向鱼骨形预埋件内部通入水分的操作，雨水可以通过通水主杆的上端部分散至鱼骨形预埋件，从而使其周围的土壤保持较高的湿润度。

进一步的，所述鱼骨形预埋件包括支架，所述支架上镶嵌有多个均匀分布的吸附球点，所述支架中部设有鱼骨形通水杆，所述鱼骨形通水杆包括位于中部的通水主杆以及多个连接在通水主杆与吸附球点之间的通水支杆，所述通水主杆、通水支杆和吸附球点相互连通，所述通水主杆上端部位于土壤表面上方，水通过鱼骨形通水杆分散至多个吸附球点处，使多个吸附球点处的水分较高，从而使得土壤中能够溶解并聚集较多的重金属离子，使得吸附球点处对于重金属离子的吸附效率更高，相较于现有技术中的无差别吸附处理，针对性更强。

进一步的，所述吸附球点包括容水端、固定连接在容水端远离通水支杆中部的限位板以及固定连接在限位板远离通水支杆一端的锁定端，所述锁定端内部镶嵌有多个均匀分布的外放触角，所述外放触角的其中一端活动贯穿锁定端并与锁定端相接触，水分进入到容水端穿过限位板然后可以进入到锁定端内，一方面可以通过锁定端上的多通透孔，向土壤中溢出，从而提高土壤水分，另一方面通入的水分可以逐渐溶解锁定端，从而释放外放触角，使其更加充分的与附近聚集有较多重金属离子的湿润土壤接触，进而显著加快对于土壤中重金属离子的吸附效率，使得修复效率更高。

进一步的，所述外放触角包括分别位于限位板两侧的限位球、外放吸附球以及连接在限位球和外放吸附球之间的弹性拉绳，所述外放吸附球位于锁定端内，限位球用作限位，在锁定端被溶解后，多个外放触角周围的存在一定的空隙，从而使其更加自由，限位球使其不易在该空隙处的脱离鱼骨形预埋件。

进一步的，所述锁定端为水溶性材料制成，且锁定端为多通透孔结构。

进一步的，所述外放吸附球表面开凿有多个吸附弧槽，所述外放吸附球内部设有放射导液球，所述放射导液球外端分别嵌入至吸附弧槽内。

进一步的，所述放射导液球包括内部注入有重金属离子吸附液的储液球、多个连接在储液球与吸附弧槽之间的导液丝以及多个固定连接在吸附弧槽内壁的吸附触角丝，多个所述导液丝的其中一端均嵌入至储液球内部，在外放触角被释放进行重金属离子的吸附时，导液丝可以不断将重金属离子吸附液运输至吸附弧槽内的吸附触角丝上，从而使得吸附触角丝对重金属离子的吸附能力始终能够保持一定的更新，相较于现有技术中仅仅是单向的吸附作用，鱼骨形预埋件对于重金属离子的吸附作用是持续性的，进一步加快对于重金属污染土壤的修复效率。

进一步的，所述吸附弧槽内壁固定连接有海绵垫，所述导液丝和吸附触角丝的端部均与海绵垫固定连接，海绵垫可以有效将导液丝处运输的重金属离子吸附液均匀分散，从而使得吸附触角丝上能够较为均匀的吸附到重金属离子吸附液，从而使得对于重金属离子的吸附作用更好。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过鱼骨形预埋件的设置，一方面，可以有效增大鱼骨形预埋件附近土壤的湿润度，从而聚集并溶解附近的重金属，加大该处重金属离子的含量，使得吸附球点处对于重金属离子的吸附效率更高，相较于现有技术中的无差别吸附处理，针对性更强，另一方面，通过外放触角配合放射导液球的作用，可以使吸附触角丝对重金属离子的吸附能力能够得到更新，相较于现有技术中单向的吸附作用，本修复方法对重金属离子的吸附作用是持续性的，在两方面的双向作用下，相较于现有技术可以显著加快对于重金属污染土壤的修复效率。

(2)鱼骨形预埋件埋进土壤内的深度不低于1m，且鱼骨形预埋件上端部位于土壤平面的上方，土壤较深的部分对于水分的保持能力较强，便于通入的水分不易流失，进而使得对于重金属离子的聚集作用更好。

(3)在雨水多发季节，s2步骤中，不进行向鱼骨形预埋件内部通入水分的操作，雨水可以通过通水主杆的上端部分散至鱼骨形预埋件，从而使其周围的土壤保持较高的湿润度。

(4)鱼骨形预埋件包括支架，支架上镶嵌有多个均匀分布的吸附球点，支架中部设有鱼骨形通水杆，鱼骨形通水杆包括位于中部的通水主杆以及多个连接在通水主杆与吸附球点之间的通水支杆，通水主杆、通水支杆和吸附球点相互连通，通水主杆上端部位于土壤表面上方，水通过鱼骨形通水杆分散至多个吸附球点处，使多个吸附球点处的水分较高，从而使得土壤中能够溶解并聚集较多的重金属离子，使得吸附球点处对于重金属离子的吸附效率更高，相较于现有技术中的无差别吸附处理，针对性更强。

(5)吸附球点包括容水端、固定连接在容水端远离通水支杆中部的限位板以及固定连接在限位板远离通水支杆一端的锁定端，锁定端内部镶嵌有多个均匀分布的外放触角，外放触角的其中一端活动贯穿锁定端并与锁定端相接触，水分进入到容水端穿过限位板然后可以进入到锁定端内，一方面可以通过锁定端上的多通透孔，向土壤中溢出，从而提高土壤水分，另一方面通入的水分可以逐渐溶解锁定端，从而释放外放触角，使其更加充分的与附近聚集有较多重金属离子的湿润土壤接触，进而显著加快对于土壤中重金属离子的吸附效率，使得修复效率更高。

(6)外放触角包括分别位于限位板两侧的限位球、外放吸附球以及连接在限位球和外放吸附球之间的弹性拉绳，外放吸附球位于锁定端内，限位球用作限位，在锁定端被溶解后，多个外放触角周围的存在一定的空隙，从而使其更加自由，限位球使其不易在该空隙处的脱离鱼骨形预埋件。

(7)锁定端为水溶性材料制成，且锁定端为多通透孔结构。

(8)外放吸附球表面开凿有多个吸附弧槽，外放吸附球内部设有放射导液球，放射导液球外端分别嵌入至吸附弧槽内。

(9)放射导液球包括内部注入有重金属离子吸附液的储液球、多个连接在储液球与吸附弧槽之间的导液丝以及多个固定连接在吸附弧槽内壁的吸附触角丝，多个导液丝的其中一端均嵌入至储液球内部，在外放触角被释放进行重金属离子的吸附时，导液丝可以不断将重金属离子吸附液运输至吸附弧槽内的吸附触角丝上，从而使得吸附触角丝对重金属离子的吸附能力始终能够保持一定的更新，相较于现有技术中仅仅是单向的吸附作用，鱼骨形预埋件对于重金属离子的吸附作用是持续性的，进一步加快对于重金属污染土壤的修复效率。

(10)吸附弧槽内壁固定连接有海绵垫，导液丝和吸附触角丝的端部均与海绵垫固定连接，海绵垫可以有效将导液丝处运输的重金属离子吸附液均匀分散，从而使得吸附触角丝上能够较为均匀的吸附到重金属离子吸附液，从而使得对于重金属离子的吸附作用更好。

附图说明

图1为本发明的主要的流程框图；

图2为本发明的鱼骨形预埋件正面的结构示意图；

图3为本发明的吸附球点部分的结构示意图；

图4为图3中a处的结构示意图；

图5为本发明的外放触角上吸附触角丝未被释放时部分的结构示意图；

图6为本发明的外放触角上的吸附触角丝被释放后的结构示意图。

图中标号说明：

11通水主杆、12通水支杆、2支架、3吸附球点、31容水端、32锁定端、33限位板、41限位球、42弹性拉绳、43外放吸附球、51储液球、52导液丝、53吸附触角丝、6吸附弧槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种重金属离子污染土壤的双向修复方法，包括以下步骤：

s1、首先将多个鱼骨形预埋件埋进被重金属离子污染的土壤内；

s2、从鱼骨形预埋件的上端部向其内部通入水，使得鱼骨形预埋件附近的土壤保持高的湿润度，从而聚集并溶解附近的重金属，加大该处重金属离子的含量；

s3、鱼骨形预埋件表面溶解，并多点释放外放触角，被释放的外放触角并不断更新重金属离子吸附液，并不断对重金属离子进行吸附；

s4、长时间后，以鱼骨形预埋件为标记开挖，从而移除重金属离子别吸附聚集的土壤，降低整体土壤中重金属离子的含量。

鱼骨形预埋件埋进土壤内的深度不低于1m，且鱼骨形预埋件上端部位于土壤平面的上方，土壤较深的部分对于水分的保持能力较强，便于通入的水分不易流失，进而使得对于重金属离子的聚集作用更好，在雨水多发季节，s2步骤中，不进行向鱼骨形预埋件内部通入水分的操作，雨水可以通过通水主杆11的上端部分散至鱼骨形预埋件，从而使其周围的土壤保持较高的湿润度。

请参阅图2，鱼骨形预埋件包括支架2，支架2上镶嵌有多个均匀分布的吸附球点3，支架2中部设有鱼骨形通水杆，鱼骨形通水杆包括位于中部的通水主杆11以及多个连接在通水主杆11与吸附球点3之间的通水支杆12，通水主杆11、通水支杆12和吸附球点3相互连通，通水主杆11上端部位于土壤表面上方，水通过鱼骨形通水杆分散至多个吸附球点3处，使多个吸附球点3处的水分较高，从而使得土壤中能够溶解并聚集较多的重金属离子，使得吸附球点3处对于重金属离子的吸附效率更高，相较于现有技术中的无差别吸附处理，针对性更强。

请参阅图3，吸附球点3包括容水端31、固定连接在容水端31远离通水支杆12中部的限位板33以及固定连接在限位板33远离通水支杆12一端的锁定端32，锁定端32内部镶嵌有多个均匀分布的外放触角，外放触角的其中一端活动贯穿锁定端32并与锁定端32相接触，锁定端32为水溶性材料制成，且锁定端32为多通透孔结构，水分进入到容水端31穿过限位板33然后可以进入到锁定端32内，一方面可以通过锁定端32上的多通透孔，向土壤中溢出，从而提高土壤水分，另一方面通入的水分可以逐渐溶解锁定端32，从而释放外放触角，使其更加充分的与附近聚集有较多重金属离子的湿润土壤接触，进而显著加快对于土壤中重金属离子的吸附效率，使得修复效率更高。

请参阅图4，外放触角包括分别位于限位板33两侧的限位球41、外放吸附球43以及连接在限位球41和外放吸附球43之间的弹性拉绳42，外放吸附球43位于锁定端32内，限位球41用作限位，在锁定端32被溶解后，多个外放触角周围的存在一定的空隙，从而使其更加自由，限位球41使其不易在该空隙处的脱离鱼骨形预埋件。

请参阅图6，外放吸附球43表面开凿有多个吸附弧槽6，外放吸附球43内部设有放射导液球，放射导液球外端分别嵌入至吸附弧槽6内，放射导液球包括内部注入有重金属离子吸附液的储液球51、多个连接在储液球51与吸附弧槽6之间的导液丝52以及多个固定连接在吸附弧槽6内壁的吸附触角丝53，多个导液丝52的其中一端均嵌入至储液球51内部，在外放触角被释放进行重金属离子的吸附时，导液丝52可以不断将重金属离子吸附液运输至吸附弧槽6内的吸附触角丝53上，从而使得吸附触角丝53对重金属离子的吸附能力始终能够保持一定的更新，相较于现有技术中仅仅是单向的吸附作用，鱼骨形预埋件对于重金属离子的吸附作用是持续性的，进一步加快对于重金属污染土壤的修复效率，吸附弧槽6内壁固定连接有海绵垫，导液丝52和吸附触角丝53的端部均与海绵垫固定连接，海绵垫可以有效将导液丝52处运输的重金属离子吸附液均匀分散，从而使得吸附触角丝53上能够较为均匀的吸附到重金属离子吸附液，从而使得对于重金属离子的吸附作用更好。

通过鱼骨形预埋件的设置，一方面，可以有效增大鱼骨形预埋件附近土壤的湿润度，从而聚集并溶解附近的重金属，加大该处重金属离子的含量，使得吸附球点3处对于重金属离子的吸附效率更高，相较于现有技术中的无差别吸附处理，针对性更强，另一方面，通过外放触角配合放射导液球的作用，可以使吸附触角丝53对重金属离子的吸附能力能够得到更新，相较于现有技术中单向的吸附作用，本修复方法对重金属离子的吸附作用是持续性的，在两方面的双向作用下，相较于现有技术可以显著加快对于重金属污染土壤的修复效率。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。