一种农田重金属污染修复剂及修复方法与流程

文档序号:16211973发布日期:2018-12-08 07:51阅读:215来源:国知局

本发明涉及重金属处理技术领域,特别涉及一种农田重金属污染修复剂及修复方法。



背景技术:

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分。随着工矿业的迅速发展,土壤重金属污染已日益严重,污染土壤中的重金属主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等。土壤重金属污染主要来自长期进行污水灌溉和污泥施用,由施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥,使用农用塑料薄膜,以及工业生产、汽车尾气排放、汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等造成。它具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度,不仅会导致土壤退化,农作物产量和品质下降,而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水,恶化水文环境,并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康,如日本20世纪初发生的“骨痛病”就是因食用含镉大米所致。长期食用镉污染(大于1mg/kg)米,除患“骨痛病”外,轻者也会引起高血压、钠阻留以及酶系统、生育能力受影响。因此重金属污染土壤的修复治理已成为大家十分关注的问题。

目前重金属污染土壤修复方法的主要原理有两:改变重金属在土壤中的存在形式,降低其毒性;将土壤中重金属去除。根据原理目前典型修复方法主要有以下几种:

第一、电动力修复:在污染土壤两端插上电极,接通电源后,土壤中的带电粒子向电性电极上,以达到清除污染土壤中重金属的目的。在欧洲,这一技术不仅应用于铅污染土壤,同时也应用于铜、锌、铬、镍和福等污染土土壤的修复。

第二、植物修复:植物修复主要通过超富集植物吸收土壤中重金属,将重金属转移到植物地上部分,然后将富集重金属的植物地上部分收割,焚烧后回收重金属,达到修复污染的目的。

第三、固定稳定化:固定稳定化一般采用重金属有机螯合剂或者固化剂与污染土壤中重金属反应,生成稳定物质,从而降低重金属的浸出毒性,达到修复的目的。目前采用的无机土壤固化剂一般以普通硅酸盐水泥为主要原料,配合其他胶凝材料,碱激发剂和表面活性剂混合后进行土壤修复。

土壤重金属污染治理已有多种方法,有的方法工程投资大、易破坏土壤结构。如专利cn104108765a公布了一种重金属污染农田的修复方法,该方法需要将被污染农田的表层土壤去除烘干粉碎运输进行异地修复,工作量巨大,成本较高;有的方法随着时间的推移效果难以保证,如专利cn105238409a公布了一种重金属污染土壤的修复方法,该方法只是将重金属固定在土壤中,不易被植物吸收利用,但随着环境的长期改变,重金属元素可能会被再次的释放出来形成二次污染;有的方法修复时间较长,效果不稳定,如专利cn103521508a公布了一种污染土壤的植物修复方法,该方法虽然成本低,二次污染少,但是修复时间较长,修复效果受自然环境的影响较大。因此,重金属污染土壤修复的首要任务是寻找一种高效、经济、绿色修复技术。



技术实现要素:

本发明旨在提出一种安全可靠,成本相对较低且效果较为稳定的农田多种重金属污染修复的方法。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种农田重金属污染修复剂,成分包括硫酸铁、氯化钙、柠檬酸和磷酸二氢铵。

进一步地,所述硫酸铁、氯化钙、柠檬酸和磷酸二氢铵质量比为:20-30:20-30:5-10:10-15。

进一步地,一种农田重金属污染修复剂的修复方法,步骤包括:

(1)将硫酸铁、氯化钙、柠檬酸和磷酸二氢铵按照质量比为:20-30:20-30:5-10:10-15配制混合,均匀的撒入被污染的农田并旋耕,深度视污染土壤深度而定;

(2)按照土水比1:2-2.5对污染土壤进行灌溉;

(3)保持修复剂的最终浓度为0.15mol/l;

(4)用氢氧化钠调节ph值7-9;

(5)静止5小时以上,收集液相进行无害化处理;

(6)待土壤水分恢复到正常值时,向土壤中施入有机肥、草木灰和石灰后深旋耕,并至少养护10天。

进一步地,向土壤中施入有机肥、草木灰和石灰的质量分数比为30-40:30-40:15-20,亩施用量不少于1吨。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

1、修复效果好,可以直接去除土壤中的重金属,不存在重金属被活化的现象;

2、成本较低,单位面积修复成本约降低50%左右;

3、可以同时修复土壤中的多种重金属污染。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

实施例1:

选取某农田污染土壤作实验对象,检测其15cm深度耕作层土壤修复前重金属含量为:汞0.54mg/kg,铜83.6mg/kg,锌152.8mg/kg,镍63.4mg/kg,铅40.2mg/kg,镉2.03mg/kg,总铬173.1mg/kg。

一种农田重金属污染修复剂,成分包括硫酸铁、氯化钙、柠檬酸和磷酸二氢铵。

一种农田重金属污染修复剂的修复方法,步骤包括:

(1)将硫酸铁、氯化钙、柠檬酸和磷酸二氢铵质量比为:25:25:10:15的质量比混合好。均匀的撒入上述农田并旋耕,深度15cm左右。

(2)按照土水比1:2对污染土壤进行灌溉。

(3)保持修复剂的最终浓度为0.15mol/l。

(4)用氢氧化钠调节ph值约为8。

(5)静止5小时,收集液相进行无害化处理。

(6)待土壤水分恢复到正常值时,将有机肥、草木灰和石灰按照质量比35:35:20混合后施入田间旋耕,施入量为每亩一吨,养护10天。

表1是修复地15cm深度耕层土壤修复前后重金属含量(mg/kg)。

修复效果,分别在修复后1个月、3个月、半年和一年后检测土壤中的重金属含量,重金属去除效果显著。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种农田重金属污染修复剂,成分包括硫酸铁、氯化钙、柠檬酸和磷酸二氢铵,一种农田重金属污染修复剂的修复方法,步骤包括:(1)将硫酸铁、氯化钙、柠檬酸和磷酸二氢铵按照质量比为:20‑30:20‑30:5‑10:10‑15配制混合,均匀的撒入被污染的农田并旋耕,深度视污染土壤深度而定;(2)按照土水比1:2‑2.5对污染土壤进行灌溉;(3)保持修复剂的最终浓度为0.15mol/L;(4)用氢氧化钠调节pH值7‑9;(5)静止5小时以上,收集液相进行无害化处理;(6)待土壤水分恢复到正常值时,向土壤中施入有机肥、草木灰和石灰后深旋耕,并至少养护10天。本发明通过向污染土壤中施入特别配制的重金属修复剂,并进行旋耕灌溉后将污染土壤中的液相进行收集并进行无害化处理,再向土壤中施入有机肥、草木灰和石灰,并进行养护,达到了彻底修复重金属污染土壤的目的。

技术研发人员:刘寿峰
受保护的技术使用者:安徽春秋环保科技有限公司
技术研发日:2018.06.14
技术公布日:2018.12.07
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