一种河道土壤修复方法及其修复剂与流程

本发明涉及土壤修复，尤其涉及一种河道土壤修复方法及其修复剂。

背景技术：

1、随着工业化的发展，河道土壤重金属出现污染态势，影响河流水质以及河道周边土壤环境，为了解决河道土壤重金属污染问题，采用的方式之一是将污染土壤取出进行填埋，然而填埋方式不仅成本较高，且无法根本去除土壤中的污染重金属。

2、中国专利公开号:cn114686241a，公开了一种河道土壤修复方法及其修复剂，包括有机高分子负载零价铁材料和秸秆生物质炭，所述秸秆生物质炭和有机高分子负载零价铁材料的质量比为1：(0.2-0.5)；由此可见，所述现有技术存在以下问题：未考虑到根据具体的待修复土壤的污染情况和土壤湿度对待修复土壤的松土深度和修复车的喷淋量进行调节，未能使修复剂更好的与待修复土壤进行混合，影响了修复剂发挥的效果，且河道土壤修复范围大现有技术未考虑到对河道土壤根据污染情况分区域进行修复，影响了河道土壤修复的针对性和河道土壤修复的效率。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种河道土壤修复方法及其修复剂，用以克服现有技术中未考虑到根据具体的待修复土壤的污染情况和土壤湿度对待修复土壤的松土深度和水的喷淋量进行调节，未能使修复剂更好的与待修复土壤进行混合，影响了修复剂发挥的效果，且河道土壤修复范围大现有技术未考虑到对河道土壤根据污染情况分区域进行修复，影响了河道土壤修复的针对性和河道土壤修复的效率的问题。

2、一方面，本发明提供一种河道土壤修复方法，包括：

3、步骤s1，中控模块根据待修复区域的轮廓特征初步确定采样路径的方向并根据待修复区域的面积确定采样路径中采样点位的数量；

4、步骤s2，所述中控模块控制检测模块依次检测各所述采样点位中土壤内的重金属含量，检测模块以第一采样点位为原点，以与第一采样点位的距离升序依次统计各采样点位中土壤内的重金属含量以绘制距离-重金属含量曲线f(x)，并根据f(x)将待修复区域划分为对应数量的修复区；

5、步骤s3，所述中控模块以预设修复方式依次控制喷淋车、松土车和修复车对各修复区进行修复处理，针对单个所述修复区，中控模块根据所述检测模块获取的修复处理后的单个修复区内各采样点的重金属含量中的最大值确定是否对该修复区进行二次处理，并在判定对该修复区进行二次处理时，根据检测模块在中控模块对该修复区修复处理前获取的各采样点位的重金含量值的修复前平均值与检测模块在该修复区内重新获取的各采样点位的重金含量值的平均值的差值确定是否对针对该修复区的预设修复方式进行修改；所述中控模块在判定针对该修复区的预设修复方式进行修改时根据该修复区内的重金属含量的实际情况对所述喷淋车在该修复区内运行时修复剂在不同位置的喷淋量或对松土车的松土深度进行调节；

6、步骤s4，所述中控模块根据该修复区内各采样点位的重金属含量的平均值、该修复区内的松土深度和该修复区内的各采样点位的平均土壤湿度计算针对该修复区的评价值，并根据计算的评价值确定所述修复车用于该修复区的修复剂的浓度；

7、步骤s5，所述中控模块在所述松土车运行预设时长后根据所述检测模块获取的松土后的土块平均轮廓面积确定所述喷淋车的运行速度；

8、步骤s6，所述中控模块在控制所述喷淋车、松土车和修复车依次以对应修复方式完成对单个修复区的修复且静置预设时长后，中控模块控制所述检测模块获取该修复区内各采样点位的重金属含量，若该修复区内的各重金属含量中的最大值小于等于第一预设含量时判定完成对该修复区的修复。

9、进一步地，所述中控模块以所述检测模块获取的待修复区域中最靠近河道上游一侧边缘的任意一点为第一采样点位，检测模块分别检测该第一采样点位与待修复区域靠近河道一侧边缘的最短距离和第一采样点位与待修复区域远离河道一侧边缘的最短距离的差值确定下一采样点位的方向，所述中控模块将该差值记为第一采样差值，对于第f采样点位，设定f＝2，3，...，n，其中n为所述待修复区域中采样点位的总数，所述中控模块根据第f-1采样点位的第f-1采样差值确定第f点位与第f-1点位连线与平行于河道流向的直线的夹角的夹角调节方式，其中，中控模块将该夹角记为第f夹角，

10、第一夹角调节方式为所述中控模块使用第一预设夹角调节系数将所述第f夹角调节至对应值；所述第一夹角调节方式满足所述第f-1采样差值小于等于第一预设距离差值；

11、第二夹角调节方式为所述中控模块使用第二预设夹角调节系数将所述第f夹角调节至对应值；所述第二夹角调节方式满足所述第f-1采样差值小于等于第二预设距离差值且大于所述第一预设距离差值，第一预设距离差值小于第二预设距离差值；

12、第三夹角调节方式为所述中控模块使用第三预设夹角调节系数将所述第f夹角调节至对应值；所述第三夹角调节方式满足所述第f-1采样差值大于所述第二预设距离差值。

13、进一步地，所述中控模块在第一预设条件下根据所述检测模块获取的待修复区域的面积确定采样点位的数量判定方式，其中，

14、第一数量判定方式为所述中控模块使用预设第一数量作为针对待修复区域的采样点位的数量；所述第一数量判定方式满足所述待修复土壤的总面积小于等于第一预设面积；

15、第二数量判定方式为所述中控模块使用预设第二数量作为针对待修复区域的采样点位的数量；所述第二数量判定方式满足所述待修复区域的面积小于等于第二预设面积且大于所述第一预设面积，第一预设面积小于第二预设面积；

16、第三数量判定方式为所述中控模块使用预设第三数量作为针对待修复区域的采样点位的数量；所述第三数量判定方式满足所述待修复区域的面积大于所述第二预设面积；

17、所述中控模块以所述第一采样点位为原点，以与第一采样点位的距离升序依次通过所述检测模块统计各采样点位中土壤内的重金属含量以绘制距离-重金属含量曲线f(x)，并根据函数f”(x)＝0中实根xj的数量将待修复区域分为对应数量的修复区，所述中控模块将待修复区域分为m个修复区,设定m＝k+1，k为函数f”(x)＝0中实根的数量，j＝1,2,3...k，

18、所述第一预设条件为所述中控模块在对待修复区域修复前。

19、进一步地，所述中控模块在第二预设条件下根据所述检测模块获取的修复后的修复区内的若干采样点位的若干重金属含量的最大值确定是否对该修复区进行进一步处理的判定方式，其中，

20、第一判定方式所述中控模块判定该修复区符合预设标准，中控模块判定完成对该修复区的修复；所述第一判定方式满足修复后的修复区内的若干采样点位的若干重金属含量的最大值小于等于第一预设含量值；

21、第二判定方式为所述中控模块判定该修复区不符合预设标准，并根据所述检测模块在中控模块对单个修复区预处理前获取的各采样点位的各重金含量值的平均值与检测模块在该修复区内重新获取的各采样点位的各重金含量值的平均值的平均差值对修复方式是否符合预设标准进行判定并修正后的修复方式完成对该修复区的二次修复；所述第二判定方式满足修复后的修复区内的若干采样点位的若干重金属含量的最大值大于所述第一预设含量值；

22、所述第二预设条件为所述中控模块以预设修复方式依次控制喷淋车、松土车和修复车对单个修复区进行预处理；

23、所述中控模块在第三预设条件下根据检测模块在中控模块对该修复区修复处理前获取的各采样点位的重金含量值的修复前平均值与检测模块在该修复区内重新获取的各采样点位的重金含量值的平均值的差值确定修复方式是否符合预设标准的修复判定方式，其中，

24、第一修复判定方式为所述中控模块判定当前的修复方式不符合预设标准，中控模块在针对该修复区进行二次修复时根据所述检测模块获取的单个修复区内的与所述第一采样点位的距离最近的采样点位的重金属含量将修复车的喷淋量进行调节；所述第一修复判定方式满足中控模块对该修复区修复处理前获取的各采样点位的重金含量值的修复前平均值与检测模块在该修复区内重新获取的各采样点位的重金含量值的平均值的平均差值小于等于第一预设平均差值；

25、第二修复判定方式为所述中控模块判定当前的修复方式不符合预设标准，中控模块在这堆该修复区进行二次修复时根据单个修复区内所述检测模块获取的各采样点位中重金属含量最大的重金属含量与第一预设含量值的差值将所述松土车的松土深度调节至对应值；所述第二修复判定方式满足中控模块对该修复区修复处理前获取的各采样点位的重金含量值的修复前平均值与检测模块在该修复区内重新获取的各采样点位的重金含量值的平均值的平均差值小于等于第二平均预设差值且大于所述第一预设平均差值，第一预设平均差值小于第二预设平均差值；

26、第三修复判定方式所述中控模块初步判定当前的修复方式符合预设标准，所述中控模块控制所述喷淋车、松土车和修复车以当前的修复方式对该修复区进行二次修复；所述第三修复判定方式满足中控模块对该修复区修复处理前获取的各采样点位的重金含量值的修复前平均值与检测模块在该修复区内重新获取的各采样点位的重金含量值的平均值的平均差值大于所述第二预设差值；

27、所述第三预设条件为所述中控模块判定该修复区不符合预设标准。

28、进一步地，所述中控模块在所述第一修复判定方式下根据所述检测模块获取的单个修复区内的距所述第一采样点位的距离最近的采样点位的重金属含量确定所述修复车的初始喷淋量的喷淋量调节方式，其中，

29、第一喷淋量调节方式为所述中控模块使用第一预设喷淋量调节系数将所述修复车的初始喷淋量调节至对应值；所述第一喷淋量调节方式满足单个修复区内的距所述第一采样点位的距离最近的采样点位的重金属含量小于等于第二预设含量值；

30、第二喷淋量调节方式为所述中控模块使用第二预设喷淋量调节系数将所述修复车的初始喷淋量调节至对应值；所述第二喷淋量调节方式满足单个修复区内的距所述第一采样点位的距离最近的采样点位的重金属含量小于等于第三预设含量值且大于所述第二设含量值，第二设含量值小于第三设含量值；

31、第三喷淋量调节方式为所述中控模块使用第三预设喷淋量调节系数将所述修复车的初始喷淋量调节至对应值；所述第三喷淋量调节方式满足单个修复区内的距所述第一采样点位的距离最近的采样点位的重金属含量大于所述第三预设含量值；

32、所述中控模块在完成对所述修复车的初始喷淋量的调节时以修复车的初始喷淋量为起点，以与修复区对应的距离-重金属含量曲线的变化趋势绘制修复车的距离-喷淋量曲线，中控模块根据绘制的距离-喷淋量曲线控制修复车在该区域中的对应位置喷淋对应量的修复剂。

33、进一步地，所述中控模块在所述第二修复判定方式下根据所述检测模块在单个修复区内获取的若干采样点位中重金属含量最大的重金属含量值与第一预设含量值的差值确定所述松土车松土深度的深度调节方式，其中，

34、第一深度调节方式为所述中控模块使用第一预设深度调节系数将所述松土车的松土深度调节至对应值；所述第一深度调节方式满足单个修复区内所述检测模块获取的若干采样点位中重金属含量最大的重金属含量与第一预设含量值的差值小于等于第一预设差值；

35、第二深度调节方式为所述中控模块使用第二预设深度调节系数将所述松土车的松土深度调节至对应值；所述第二深度调节方式满足单个修复区内所述检测模块获取的若干采样点位中重金属含量最大的重金属含量与第一预设含量值的差值小于等于第二预设差值且大于所述第一预设差值，第一预设差值小于第二预设差值；

36、第三深度调节方式为所述中控模块使用第三预设深度调节系数将所述松土车的松土深度调节至对应值；所述第三深度调节方式满足单个修复区内所述检测模块获取的若干采样点位中重金属含量最大的重金属含量与第一预设含量值的差值大于所述第二预设差值。

37、进一步地，所述中控模块在第四预设条件下根据所述检测模块获取的松土后的土块平均轮廓面积确定单个修复区内喷淋车的运行参数是否符合预设标准的运行判定方式，其中，

38、第一运行判定方式为所述中控模块判定所述喷淋车的运行参数符合预设标准，并控制喷淋车以当前运行参数运行；所述第一运行判定方式满足松土后的土块平均轮廓面积小于等于第一预设面积；

39、第二运行判定方式为所述中控模块判定所述喷淋车的运行参数不符合预设标准，并使用第一预设速度调节系数将喷淋车的运行速度调节至对应值；所述第二运行判定方式满足松土后的土块平均轮廓面积小于等于第二预设面积且大于所述第一预设面积，第一预设面积小于第二预设面积；

40、第三运行判定方式为所述中控模块判定所述喷淋车的运行参数不符合预设标准，并使用第二预设速度调节系数将喷淋车的运行速度调节至对应值；所述第二运行判定方式满足松土后的土块平均轮廓面积大于所述第二预设面积；

41、所述第四预设条件为所述松土车运行预设时长。

42、进一步地，所述中控模块在第五预设条件下计算针对单个修复区的评价值p，设定其中，g为该修复区内若干采样点位的重金属含量的平均值，l为该修复区内的松土深度，h为该修复区内的各采样点位的平均土壤湿度，α为第一预设评价值参数，设定α＝0.22kg/mg，β为第二预设评价值参数，设定β＝0.45cm-1，γ为第三预设评价值参数，设定γ＝0.55cm-1；

43、所述第五预设条件为所述松土车完成对单个修复区内土壤的松土。

44、进一步地，所述中控模块根据计算的针对单个修复区的评价值p确定针对该修复区的修复剂的浓度调节方式，其中，

45、第一浓度调节方式为所述中控模块使用预设的修复剂浓度对该修复区进行修复；所述第一修复判定方式满足该修复区的评价值小于等于第一预设评价值；

46、第二修复判定方式为所述中控模块使用第一预设浓度调节系数将修复剂的浓度调节至对应值，并使用调节后的修复剂的浓度对该修复区进行修复；所述第二修复判定方式满足该修复区的评价值小于等于第二预设评价值且大于所述第一预设评价值，第一预设评价值小于第二预设评价值；

47、第三修复判定方式为所述中控模块使用第二预设浓度调节系数将修复剂的浓度调节至对应值，并使用调节后的修复剂的浓度对该修复区进行修复；所述第三修复判定方式满足该修复区的评价值大于所述第二预设评价值。

48、另一方面，本发明还提供一种土壤修复剂，所述修复剂按照重量份包括：光合细菌6-15份，乳酸菌10-12份，枯草芽孢杆菌2-7份，放线菌12-24份，脆弱拟杆菌0-2份，产朊假丝酵母菌3-5份，双酶梭菌0-3份，根瘤菌9-16份，硫化细菌2-6份，黑曲霉菌4-14份，纳豆芽孢杆菌13-26份，硫杆菌3-8份，上述菌种分别在各自的培养基内培育，形成相应的菌液，该土壤修复剂还包括草炭土7-11份，蛭石1-5份。

49、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，根据具体的待修复区域的污染情况和土壤湿度对待修复区域的松土深度、喷淋车的运行速度、修复剂的浓度、修复车喷淋量进行调节，使修复剂更好的与待修复土壤进行混合，对河道土壤根据污染情况分区域进行修复，更有针对性的对河道土壤进行修复，从而有效提高了本发明所述方法针对河道土壤的修复效率。

50、进一步地，根据待修复区域的面积确定采样点位的数量，根据第f-1采样差值确定第f点位与第f-1点位连线与平行于河道流向的直线的夹角的夹角调节方式，差值为正数，往河道方向偏移，差值为负数，往远离河道方向偏移，在确保详细准确的获取待修复土壤的污染状况的同时，进一步地提高了河道土壤修复的效率。

51、进一步地，将待修复区域分为对应数量的修复区，对河道土壤根据污染情况分区域进行修复，确保针对性的对各区域的河道土壤进行修复的同时，进一步地提高了河道土壤修复的效率。

52、进一步地，中控模块以预设修复方式对单个修复区进行修复，且预设时长后检测模块对该修复区的各采样点位进行检测以确定是否进行进一步的修复，在确定需进行进一步修复时，根据该修复区内重金属含量的变化确定预设的修复方式是否适用该修复区，并对预设修复方式中修复车的喷淋量或松土车的松土深度进行他调节，并以调节后的修复方式对该修复区进行进一步修复，在确保针对性的各修复区进行修复的同时，进一步提高了河道土壤修复的效率

53、进一步地，单个修复区的重金属含量确定修复车的喷淋量使修复剂更好的与待修复土壤进行混合提高修复剂发挥的效果，进一步地提高了河道土壤修复的效率。

54、进一步地，对松土车的松土深度进行调节，其中，差值越大松土深度越高以使修复剂充分的与被污染的待修复土壤进行混合提高修复剂发挥的效果，进一步地提高了河道土壤修复的效率。

55、进一步地，根据松土后的土块平均轮廓面积将喷淋车的运行速度调低，其中土块的平均轮廓面积越大喷淋车的运行速度越低，在确保喷淋车充分的对待修复土壤进行喷淋的同时，进一步地提高了河道土壤修复的效率。

56、进一步地，中控模块根据针对单个修复区计算的评价值确定该修复区内的修复剂的浓度，在确保针对性的根据实际各修复区的土壤的污染情况针对性的进行修复的同时，进一步地提高了河道土壤修复的效率。

57、进一步地，所述中控模块在单个修复区以对应的修复方式修复后根据检测模块获取的修复后的该修复区内的采样点的重金属含量确定该修复区与是否修复完毕，若该修复区内的各重金属含量中的最大值大于所述第一预设含量，中控模块判定该修复区不符合预设标准，在确保对待修复区域进行合理修复的同时，进一步地提高了河道土壤修复的效率。