本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种土壤修复方法及系统和土壤中重金属固形化的方法。
背景技术：
保护土壤环境是维护生态平衡和推进生态建设的重要内容，关系到社会经济的可持续发展。但在过去，由于产业的粗放发展，许多地区的土壤环境状况堪忧，部分地区污染严重。
土壤污染，可分为重金属污染和石化污染。有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革、漂染、线路板、金属表面处理、医药制造、铅酸蓄电池、废旧电子拆解、危险废物处理等均会产生土壤污染，污染物经废气排放，地表水和地下水的传播，造成附近土壤污染。
然而，修复土壤污染却是一综合技术，一般包括：工程措施、化学治理措施、农业生态修复措施、动物修复、植物修复、微生物修复等。在土壤重金属污染过程中，特别是农田污染，由于污染物来自附近排放的废气及灌溉水，进入农田后游离的重金属离子容易扩散，导致修复难度加强。
技术实现要素：
为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种土壤修复方法及系统和土壤中重金属固形化的方法，以减少土壤中的重金属含量，修复土壤，消除土壤板结现象。
于是，本发明提供了一种土壤修复方法，包括：
将水输入到电解设备内，水被电解成包含氢离子、氢氧离子或者碳酸根离子的电解离子水，部分氢离子贴在水分子上流失在水流中，部份氢离子合并成氢气后溶于水中；
将含电解离子的水输入到气液混合装置中，水在气液混合装置内与空气结合并产生气泡，气泡产生过程中电解离子依附在气泡的表层，生成含电解离子的微纳米气泡水；
将含电解离子的微纳米气泡水输入到压力调节罐释放掉多余气体后经控制阀输出至土壤中。
上述方法，还包括：
含电解离子的微纳米气泡水进入土壤中后，气泡增加土壤中空气含量，电解离子与土壤中的重金属离子结合形成农作物根部无法吸收的固形物。
上述方法，还包括：
将为电解设备供电的电控箱设为以脉冲式直流电方式供电，所述电控箱还用于为气液混合装置、压力调整罐供电及为流量阀门的时间和压力提供控制。
其中，所述电控箱的脉冲频率范围是1到200hz。
上述方法，还包括：
将所述电控箱、电解设备、气液混合装置和压力调整罐集中设置在一个可移动式系统中。
本发明还提供了一种土壤修复系统，包括：电解设备、气液混合装置、电控箱和压力调整罐，水输入至电解设备内并在电解设备内电解成包含氢离子、氢氧离子或者碳酸根离子的电解离子水，部分氢离子贴在水分子上流失在水流中，部份氢离子合并成氢气后溶于水中，含电解离子的水进入气液混合装置，并在气液混合装置内与空气结合产生气泡，气泡产生过程中电解离子依附在气泡的表层，生成含电解离子的微纳米气泡水，含电解离子的微纳米气泡水进入压力调节罐并释放掉多余气体后经控制阀输出至土壤中。
其中，所述气液混合装置上设有用于空气进入的气体单向阀，所述压力调整罐上设有用于释放多余气体的电磁阀，压力调整罐的输出压力范围是0.1至0.5mpa。
所述电控箱为电解设备以脉冲式直流电方式供电，电控箱还用于为气液混合装置、压力调整罐供电及为流量阀门的时间和压力提供控制。
所述电控箱的脉冲频率范围是1到200hz。
所述电控箱、电解设备、气液混合装置和压力调整罐集中设置在一个可移动式系统中。
本发明还提供了一种土壤中重金属固形化的方法，包括：
将水输入到电解设备内，水被电解成包含氢离子、氢氧离子或者碳酸根离子的电解离子水；
将含电解离子的水输入到气液混合装置中，水在气液混合装置内与空气结合并产生气泡，气泡产生过程中电解离子依附在气泡的表层，生成含电解离子的微纳米气泡水；
将含电解离子的微纳米气泡水输入到压力调节罐释放掉多余气体后经控制阀输出至土壤中；
含电解离子的微纳米气泡水进入土壤中后，气泡增加土壤中空气含量，电解离子与土壤中的重金属离子结合形成农作物根部无法吸收的固形物。
本发明所述一种土壤修复方法及系统和土壤中重金属固形化的方法，通过生成含电解离子的微纳米气泡水、并将含电解离子的微纳米气泡水输入到土壤中，使电解离子与土壤中的重金属离子结合成农作物根部无法吸收的固形物方式，减少了土壤中的重金属含量，同时，微纳米气泡破裂释放氧气到土壤中，增加了土壤氧气含量，消除了土壤板结现象，最终达到修复土壤目的。
附图说明
图1为本发明实施例所述土壤修复系统的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明进行详细描述。
如图1所示，土壤修复系统10设立在水池11旁。水池11内的水经过滤设备12及水泵14进入一可移动式系统15。可移动式系统15包括：电解设备16，气液混合装置18，压力调整罐22和电控箱28。其中，气液混合装置18上设有用于输入气体的气体单向阀20，压力调整罐22上设有用于释放多余气体的电磁阀24，电解设备16内部设置有正极16a和负极16b。
水在经电解设备16时产生即时电解反应，产生小分子水和电解离子。水在电解设备16中的负极16b产生氢离子，部分氢离子贴在水分子上，流失在水流中。部份氢离子合并成为氢气溶于水中，水在电解设备16中的正极16a产生氢氧离子。因此水经电解反应后产生电解离子以负电价的氢氧离子为主，这导致流经电解设备的水体，其ph值略为升高。
含电解离子的水进入气液混合装置18的进水端。另一方面，经过气体单向阀20控制空气进入气液混合装置18的进气端。这两者在气液混合装置18内，快速地搅拌，切割和混合。电解离子在气泡产生的过程中，依附在气泡的表层上。在气液混合过程中生成了含电解离子的微纳米气泡水。
微纳米气泡，是指气泡发生时，产生直径在五十微米和数十纳米之间的微小气泡。普通气泡在水体中停留时间很短，迅速达到水面而膨胀破裂消失。微纳米气泡由于体积微小而在水体中停留的时间长，但受到压力而气体分子不断地溶于水而缩小，最终可以完全溶解于水中。
含电解离子的微纳米气泡，是指电解离子以静电贴附的方式，分布在微纳米气泡的表面。电解离子以带负电价的氢氧离子为主。若电解设备16在电解过程中产生碳酸根离子，碳酸根离子亦可贴附在产生的气泡表面上。以电解设备16释放的电解离子，来产生含电解离子贴附的微纳米气泡，其气泡表面电解离子的浓度比没有用经过电解设备16的气泡表面电解离子浓度高出5到150倍，差距明显。这使得含有电解离子的微纳米气泡水能有许多应用。
气液混合装置18产生的含电解离子的微纳米气泡水首先进入压力调整罐22，在压力调整罐22内，多余的气体屯积在压力调整罐22的上方，定期启动设置在压力调整罐22上方的电磁阀24，可以把压力调整罐22内屯积的气体排放掉。当电磁阀24关闭时，压力调整罐22将其内的含电解离子的微纳米气泡水再通过控制阀21输出到管线26中。
气液混合装置18的输出，经由控制阀21的流量调控，来调整气液混合装置18及压力调整罐22的输出压力。优选的压力调整罐22的输出压力范围是0.1至0.5mpa。
管线26内的水充满着微纳米气泡，且电解离子附着在大部份的微纳米气泡上。电控箱28提供整个可移动式系统15需要的电力以及对电磁阀24的时间控制和对控制阀21的压力控制。水在电解设备16电解反应产生的氢离子，除一部分的氢离子贴在水分子上流失在水流外，一部分也会贴附在微纳米气泡上，形成含正电价的微纳米气泡。但这种微纳米气泡不稳定，在压力调整罐22内破裂分解。两个氢离子结合成氢气，和破裂气泡释放的气体充斥在压力调整罐22的上方，当开启动电磁阀24时，自压力调整罐22内排出。
另一个能增加电解离子的生产方式是电控箱28以脉冲式直流电方式供电给电解设备16。脉冲式直流电主要是间断式供电，这样可减少负极16b和正极16a上异物的累积。脉冲频率范围是1到200hz，优选的范围是5到150hz。而脉冲电压是依电解质含量来决定，通常不超过24v。
当含电解离子的微纳米气泡水浇灌在农田里，可以增加土壤里的空气含量，松散土壤，而气泡上带的电解离子特别是氢氧离子，在浇灌过程中，遇到不同的重金属离子时，将会把大部份的重金属离子固形化。在此以铜、锌、镍、铬、铅、砷、镉为例。
若氢氧离子和铜离子相遇，形成氢氧化铜的固形物，微溶于水。若氢氧离子和锌离子相遇，形成氢氧化锌的固形物，不溶于水。若氢氧离子和镍离子相遇，形成氢氧化镍的固形物，不溶于水。若氢氧离子和三价铬离子相遇，形成氢氧化铬的固形物，不溶于水。若氢氧离子和铅离子相遇，形成氢氧化铅的固形物，微溶于水。若氢氧离子和砷离子相遇，形成氢氧化砷的固形物，不溶于水。若氢氧离子和镉离子相遇，在没有氨和硝酸根干扰下可形成氢氧化镉的固形物，不溶于水。
图1中，管线26在农田里，固定的浇灌含有电解离子的微纳米气泡水，浇灌水逐渐向箭头29的方向扩散，除可以消除板结现象，也可以在过程中减少土壤中的重金属离子，和氢氧离子反应而形成各种的固形物，沉积在土壤中，以减少被农作物根部吸收的机会。
此外，本实施例中电控箱、电解设备、气液混合装置和压力调整罐集中设置在一个可移动式系统中，也可以根据实际需求不设置在一个系统中。所述系统可以是移动的，也可以是固定的。
使用上述土壤修复系统10，本实施例还提供了一种土壤修复方法，包括：
将水输入到电解设备16内，水被电解成氢离子、氢氧离子或者碳酸根离子的电解离子水，部分氢离子贴在水分子上流失在水流中，部份氢离子合并成氢气后溶于水中；
将含电解离子的水输入到气液混合装置18中，水在气液混合装置18内与空气结合并产生气泡，气泡产生过程中电解离子依附在气泡的表层，生成含电解离子的微纳米气泡水；
将含电解离子的微纳米气泡水输入到压力调节罐22释放掉多余气体后经控制阀21输出至土壤中。
其中，当含电解离子的微纳米气泡水进入土壤中后，气泡增加土壤中空气含量，电解离子与土壤中的重金属离子结合形成农作物根部无法吸收的固形物。
为了减少异物在电解设备16的正极16a和负极16b上的累积，将为电解设备16供电的电控箱28设为以脉冲式直流电方式供电，所述电控箱28还用于为气液混合装置18、压力调整罐22供电及为流量阀门的时间和压力提供控制。
综合上述土壤修复方法及系统，本实施例还提供了一种土壤中重金属固形化的方法，包括：
将水输入到电解设备内，水被电解成包含氢离子、氢氧离子或者碳酸根离子的电解离子水；
将含电解离子的水输入到气液混合装置中，水在气液混合装置内与空气结合并产生气泡，气泡产生过程中电解离子依附在气泡的表层，生成含电解离子的微纳米气泡水；
将含电解离子的微纳米气泡水输入到压力调节罐释放掉多余气体后经控制阀输出至土壤中；
含电解离子的微纳米气泡水进入土壤中后，气泡增加土壤中空气含量，电解离子与土壤中的重金属离子结合形成农作物根部无法吸收的固形物。
综上所述，本实施例所述一种土壤修复方法及系统，通过生成含电解离子的微纳米气泡水、并将含电解离子的微纳米气泡水输入到土壤中，使电解离子与土壤中的重金属离子结合成农作物根部无法吸收的固形物方式，减少了土壤中的重金属含量，同时，微纳米气泡破裂释放氧气到土壤中，增加了土壤氧气含量，消除了土壤板结现象，最终达到修复土壤目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。