土壤污染处理修复颗粒和修复方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种突然土壤污染处理修复颗粒和处理修复方法，涉及工业及农业用地多种污染土壤的处理修复领域；具体的说是多种污染土壤的化学原位固定氧化和微生物联合处理修复的方法及应用；本发明还涉及兼治土壤里的病毒、细菌、真菌、芽孢等病害；对土传病害、重茬病害起到明显的预防和治理的用途。土壤修复处理后满足中国《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995) 二级标准值的要求。
【背景技术】
[0002]近年来，由于人口增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，汽车排放的废气，大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高，使大量化学肥料及农药散落到环境中，导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多，其程度也越来越严重；在水土流失和风蚀作用等的影响下，污染面积不断扩大。
[0003]2010年我国受有机物和重金属污染的耕地面积近2000万公顷(20万平方公里)目前正逐年上升；每年使用有机农药的土地面积在2.8亿公顷(280万平方公里)以上，土壤污染使全国农业粮食减产已超过1300万吨，因农药和有机物污染，放射性污染，病原菌污染等其他类型的污染所导致的经济损失难以估计。因此，凡是妨碍土壤正常功能，降低农作物产量和质量，通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物。
[0004]当土壤中有害物质过多，超过土壤的自净能力，引起土壤的组成、结构和功能发生变化；微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，通过“土壤一植物—人体”，或通过“土壤一水一人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。
[0005]多种污染土壤包括:土壤重金属污染、土壤有机物污染、土壤化肥污染、土壤病原微生物污染、土壤酸雨污染等
[0006]土壤重金属污染主要包括:萊(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素；主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂等。
[0007]土壤有机物污染主要包括:农药品种有120余种，有机农药按其化学性质可分为有机氯类农药，有机磷类农药，氨基甲酸酯类农药和苯氧基链烷酸酯类农药。前两类农药毒性巨大，且有机氯类农药在土壤中不易降解，对土壤污染较重，有机磷类农药虽然在土壤中容易降解，但由于使用量大污染也很广泛。我国平均每公顷农田施用农药13.9kg，比发达国家高约I倍，利用率却不足30%，造成土壤大面积污染。
[0008]土壤化肥污染主要包括:增加土壤重金属与有毒元素，促进土壤酸化，导致营养失调与硝酸盐积累，土壤结构破坏，以及微生物活性的降低等，给农业的可持续发展带来一系列问题。为提高产量，施用化肥是大部分农民选择的重要途径。因此，我国已成为世界上施用化肥数量最大的国家。
[0009]土壤病原微生物污染主要包括:病原菌、细菌和病毒等。来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水(未经处理的生活污水，特别是医院污水)等。人类若直接接触含有病原微生物的土壤，可能会对健康带来影响；若食用被土壤污染的蔬菜、水果等则间接受到污染。
[0010]土壤酸雨的污染主要包括:工业排放的S02、NO等有害气体在大气中发生反应而形成酸雨，以自然降水形式进入土壤，引起土壤酸化。
[0011 ] 土壤修复:指采用物理、化学或生物的方法固定、转移、吸收、降解或转化场地土壤中的污染物，使其含量降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。修复方法又分为原位修复和异位修复两种。异位修复涉及挖土和运土，不仅会破坏原来的土壤结构，还会存在二次污染的问题。
[0012]目前，修复污染土壤的技术主要包括如下几种:
[0013]植物修复法。是公认的较为理想的原位土壤治理技术，但存在明显的缺点:植株矮小、生物量较低、生长速度慢、生长周期长；植物修复还受到土壤类型、温度、湿度和营养等环境条件限制。植物修复法的时间需要3?5年，意味着土壤的荒废时间就是3?5年，影响经济效益。另外，植物修复的成本较高，每立方土壤达到200元左右，每亩土壤的修复费用高达8?10万元，每公顷土壤的修复成本达到1.2?1.5亿元人民币。高昂的代价是当地政府和农民根本无法承受的。
[0014]化学淋洗法。采用化学药剂如表面活性剂、酸洗剂等将土壤中的重金属淋洗出来后再进行废水处理。这种方法不仅成本非常高，远高于植物修复法，而且将新的污染物如表面活性剂、酸洗剂等带入土壤，土壤的物理结构会受到很大影响。成为新的污染源。
[0015]客土法。将被污染土壤原地深埋一米以上或挖出运走，再用清洁的客土回填；对于大面积污染土壤的修复不仅需要大量的人力、物力，财力；用这种方法修复一亩污染土地要花费上百万元，而且洁净土壤的来源也难以保障。另外，客土法容易破坏土壤结构，导致土壤肥力以及微生态环境下降，而且转移到下层的污染土壤很容易导致有机物和重金属的释放，转移进入地下水，造成新的地下水污染。
[0016]微生物淋洗法。通过往土壤中加入对有机物和重金属具有富集作用的微生物菌群，将有机物和重金属洗涤出来。这种方式不仅成本高，微生物菌液消耗量大，对于大面积的土壤污染而言由于微生物淋洗液难以收集，实际上很难操作。
[0017]电化学法。在土壤中通过电流作用使得水溶性重金属离子富集到阴极表面。目前该技术只是在实验室进行摸索。由于电流作用距离太小，而实际污染的土地面积太大，这种技术在工程上难以实施，且不管其高昂的操作成本难以承受。
[0018]综上所述，如何开发切实可行的，运用于多种污染土壤综合修复处理的方法和技术，已经成为未来土壤污染控制所面临的新问题。
【发明内容】
[0019]本发明针对目前多种污染土壤处理修复中存在的成本高、适用范围小、操作复杂、造成二次污染及破坏土壤微生态环境等问题，发明的一种适用于多种污染土壤的化学原位固定氧化和微生物联合处理修复的土壤污染处理修复颗粒和处理修复方法。
[0020]本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:
[0021]土壤污染处理修复颗粒，其成分主要由高铁酸钾和无机胶凝材料组成，其中所述无机胶凝材料为粉末状气硬性或水硬性无机胶凝材料，所述高铁酸钾与无机胶凝材料按照质量分数1:5-50的比例混合，混合后经过振动筛震动形成粒径在2-5_的颗粒，然后经过水溶性薄膜包裹，并对水溶性薄膜加热使水溶性薄膜遇热收缩后紧密贴合在颗粒的外表面；或者，将筛选出的颗粒由水溶性胶囊包装。
[0022]所述无机凝胶材料选自生石灰粉末、熟石灰粉末或石膏中的任意一种或多种混入口 ο
[0023]所述无机凝胶材料优选为水泥粉末。
[0024]所述高铁酸钾为粉末，并且粉末的粒度至少为300目。
[0025]土壤污染处理修复颗粒的制造方法，将高铁酸钾粉末和无机胶凝材料粉末按照比例混合，并用搅拌机搅拌形成颗粒状混合物，优选的，在湿度为15% -25%的空气环境中进行搅拌，使混合物凝聚成颗粒，然后经过振动筛将粒径2-5_的颗粒筛出，并在薄膜包装机上将每个颗粒用水溶性薄膜进行包装，然后将包装后的颗粒物进入加热炉进行加热，使水溶性薄膜遇热收缩；或者，将筛选出的颗粒由水溶性胶囊包装。
[0026]进一步的，在颗粒筛出的过程中，在振动筛上设置2层筛网，其中第一层筛网位于上部，并且水平放置，第二层筛网位于下部，并且倾斜10-15度放置，其中第一层筛网的筛孔为5mmX 5