一种土壤重金属污染的治理方法与流程

文档序号:15142981发布日期:2018-08-10 20:06阅读:2237来源:国知局

本发明属于土壤污染治理方向,具体涉及一种土壤重金属污染的治理方法。



背景技术:

土壤是人类赖以生存的物质基础,土壤的环境状况影响着农产品的产量和品质,若土壤遭受污染,污染源会经由食物链影响人类的身体健康,因而对土壤的污染治理,必须引起重视。

目前,土壤的治理方法主要包括化学淋洗法、微生物法、动植物修复法、化学固化法等。各种方法皆有优点,但也有其缺点:

(1)化学淋洗法虽能通过淋洗剂来去除污染土壤中的重金属,但淋洗剂容易引发二次污染,且土壤的治理深度受限,容易残留重金属;

(2)微生物法中,由于微生物易发生遗传变异,存在系统稳定性差、难以大面积推广的问题;

(3)动植物修复法虽容易实施,但其修复效率较低,修复周期十分长;

(4)化学固化法利用吸附剂的解络鳌合作用,将吸附在土壤颗粒表面的重金属离子解络下来,然后再利用自身的鳌合作用,与重金属离子形成鳌合体,从而使重金属离子从土壤分离开,然而该类方法并不能彻底根除污染物,还需后续技术来将鳌合体筛选出,成本高昂。



技术实现要素:

本发明的目的是高效、无二次污染的治理土壤重金属污染。

为此,本发明提供一种土壤重金属污染的治理方法,包括

种植步骤:在污染土壤上种植重金属超累积植物;

还包括以下步骤:

活化步骤:对污染土壤喷施柠檬酸水溶液;

在种植步骤之后执行的收割步骤:收割地上部分的重金属超累积植物;

治理步骤:不断实施活化步骤和/或收割步骤,直至污染土壤中的重金属含量符合环境标准。

进一步地,还包括在治理步骤之后执行的固化步骤:对污染土壤喷施能鳌合游离态重金属的吸附剂。

进一步地,所述吸附剂是腐植酸。在腐植酸中增添石灰。

进一步地,还包括在活化步骤之前执行的隔离步骤:在污染土壤的地下x米处,沿水平方向,铺设阻隔垫。

进一步地,所述阻隔垫是膨胀蛭石层。用纱布包裹所述膨胀蛭石层。

进一步地,在种植步骤中,所种植的重金属超累积植物是以下的a-f中的一种或多种:

——a:豆科类超累积植物;

——b:非豆科类超累积植物;

——c:低矮型超累积植物;

——d:非低矮型超累积植物;

——e:喜阴超累积植物;

——f:喜阳超累积植物。

有益效果:

通过在污染土壤中添加可生物降解的柠檬酸作为重金属活化剂,来活化土壤颗粒表面的非游离态重金属,使之转换成易于被捕获吸收的游离态重金属,从而增强重金属超累积植物吸收效率,故能提高污染修复速度,且柠檬酸可被生物(如酵母菌)降解利用,不存在二次污染问题。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明治理土壤的截面示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

见图1,将地表往下约20-30cm厚的土壤被称为耕作层a。在污染地上,将耕作层a分成条块,将条块中的土壤开挖移出,往开挖出来的污染土壤中喷施ph值为5-6低浓度的柠檬酸水溶液,然后将柠檬酸水溶液与污染土壤搅拌均匀。在搅拌的过程中,柠檬酸水溶液作为重金属活化剂,对土壤颗粒表面的非游离态重金属进行活化,使之转换成易于被捕获吸收的游离态重金属。

在开挖后的犁底层b上覆盖一层2-3cm厚的阻隔垫c,将开挖出来的污染土壤移至阻隔垫上,然后在污染土壤上种植重金属超累积植物d,重金属超累积植物d将污染土壤上的游离态重金属吸收到植株的地上部,以降低土壤中的重金属含量。

种植重金属超累积植物d后,往其上施用氮磷钾肥和有机肥,以促进植物根系的生长。并在之后的每2个月喷施一次柠檬酸水溶液,每5-6个月收割一次地上部分的重金属超累积植物d。将收割后的重金属超累积植物d焚烧后安全填埋。每6个月采集1次土壤样本进行重金属测试。在重金属含量达到国家土壤环境质量ⅱ类标准后,翻动耕作层a上的土壤,在土壤上施加吸附剂,如腐植酸,并将腐植酸与耕作层土壤充分混合。此过程中,腐植酸与未被植物提取的游离态重金属充分接触,并将游离态重金属吸附成鳌合体,以避免重金属含量达标而游离态含量增高的问题,将土壤中被活化的残留重金属重新固定。需要说明的是,由于重金属被重新固定前,已通过活化-植被吸收的过程,将土壤中的重金属含量降至极低的地步(完全去除只存在于理论中),即便将重金属重新固定回来,其含量也不会超标。

进一步地,阻隔垫c由膨胀蛭石层构成,利用膨胀蛭石的吸附、保水、阻隔重金属迁移特性,将耕作层a与犁底层b较好地隔离开来。优选地,用纱布包裹住膨胀蛭石层,以免因地心运动而导致膨胀蛭石散开。

进一步地,在耕作层a上复合种植多种类型的重金属超累积植物d,如以下的a-f:

a.豆科类超累积植物:野豇豆、长波叶山蚂蝗或三叶草;

b.除a外的所有超累积植物;

c.低矮型超累积植物:飞机草、东南景天、西洋菜、空心菜、蜈蚣草;

d.非低矮型超累积植物:李氏禾、海州香薷、美人蕉、红花;

e.喜阴超累积植物:东南景天、蜈蚣草;

f.喜阳超累积植物:多花向日葵。

通过不同类型植物的搭配和套种,来增强生物样种的多样性,提升耕作层a上的生态环境的稳定性,相互促进植物的生长。具体地,低矮型与非低矮型套种有利于空间的充分利用;豆科类与非豆科类套种有利于通过固氮实现养分自给;喜阳型和喜阴型套种有利于充分利用光照且达到保护喜阴植物作用。

进一步地,在腐植酸中添加少量石灰,形成ph值为7.5-9的改良剂,利用石灰来促进腐植酸对重金属的络合鳌合作用,增强重金属固化效果。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。



技术特征:

技术总结
本发明属于土壤污染治理方向,具体涉及一种土壤重金属污染的治理方法,通过在污染土壤中添加可生物降解的柠檬酸作为重金属活化剂,来活化土壤颗粒表面的非游离态重金属,使之转换成易于被捕获吸收的游离态重金属,从而增强重金属超累积植物吸收效率,故能提高污染修复速度,且柠檬酸可被生物(如酵母菌)降解利用,不存在二次污染问题。

技术研发人员:邓杰帆
受保护的技术使用者:东莞市环境科学研究所
技术研发日:2018.03.29
技术公布日:2018.08.10
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