CN103658160A - 一种土壤重金属Cr的综合修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土壤重金属Cr的综合修复方法，其步骤如下：1）将改性硅藻土于原污染区土壤用混合、搅拌专用挖掘机进行混合，以1m3污染土壤添加2.5kg改性硅藻土为标准进行添加；2）混合两个星期后，在混合土壤区种植李氏禾（一种对Cr具有超富集特征的植物），生长周期为4个月，栽植密度为7x7/m2；3）4个月后收割李氏禾，将一部分金属Cr带离土壤，并且使用专业的筛分机筛分混合的土壤，留下改性硅藻土进行循环。4）测量土壤的金属Cr含量，重复步骤2）。本发明通过改性硅藻土和根植李氏禾的综合治理方法，可以在较短时间内降低土壤中的重金属Cr的含量。
Description
技术领域
本发明涉及一种重金属治理方法，具体为一种土壤重金属Cr的综合修复方法，属于环保技术领域。
背景技术
土壤重金属污染（heavy metal pollution of the soil）是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。
污染土壤的重金属主要包括汞（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。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤污染。一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库，废石和尾矿随意堆放，致使尾矿中富含难解的重金属进入土壤，加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统，造成严重的土壤重金属污染。
土壤重金属污染治理的难点在于：①形态多变：随Eh、Ph、配位体不同，常有不同的价态、化合态和结合态。形态不同引起有效性和毒性的不同。②很难降解：污染元素在土壤中一般只能发生形态的转变和迁移，难以降解。
当前，世界各国很重视对重金属污染治理方法研究，并开展广泛的研究工作。根据处理方式，处理后土壤位置是否改变，污染土壤治理技术可分为:原位(Insitu)治理和异位(Exsitu)治理。异位治理环境风险较低，见效快且系统处理预测性较高，但成本高、对环境扰动大。相对来说，原位治理则更为经济实用，操作简单。
根据治理工艺及原理的不同，污染土壤治理技术可分为：工程治理措施和物理化学修复两大类。工程治理措施主要包括：客土、换土、去表土和深耕翻土等措施；物理化学修复主要包括：固化/稳定化、电动修复、络合淋洗、蒸汽浸提、氧化还原、农业修复、生物修复等。
农业专家建议，遏制土壤重金属污染应推广土壤修复治理技术，政府相关部门要加强对于工业废水、废气、矿业固体废弃物等综合治理和利用，积极发展高效、低毒、低残留的农药，增施有机肥，改变耕作制度；对于过度开发的土壤应停耕或种植豆类植物，并全年禁用化学农药，让土壤全面修复。
但目前的方法均是单一的治理措施，在土壤重金属污染的修复治理的效果上并不明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种土壤重金属Cr的综合修复方法，以解决现有技术的上述问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种改性硅藻土的制备方法，其步骤如下：
1）按重量百分比计，称取以下固定剂：壳聚糖、谷壳、树叶和秸秆各25%；其中将谷壳、树叶、秸秆经过干燥，使其含水量为20%。壳聚糖直接使用上游工序的原材料。
2）将固定剂粉碎至粒径大小为：25μm；然后混合，将混合后的固定剂制成含水量为25%的浆液；
3）将比表面积在1m2～2m2之间的多孔硅藻土在混合浆液中过量浸渍，浸渍8h；
4）将浸渍后的硅藻土进行低温烘干，温度为50℃，时间为8h；制得改性硅藻土。
一种土壤重金属Cr的综合修复方法，其步骤如下：
1）将改性硅藻土于原污染区土壤用混合、搅拌专用挖掘机进行混合，以1m3污染土壤添加2.5kg改性硅藻土为标准进行添加；
2）混合两个星期后，在混合土壤区种植李氏禾（一种对Cr具有超富集特征的植物），生长周期为4个月，栽植密度为7x7/m2；
3）4个月后收割李氏禾，将一部分金属Cr带离土壤，并且使用专业的筛分机筛分混合的土壤，留下改性硅藻土进行循环。
4）测量土壤的金属Cr含量，重复步骤2）。
所述的改性硅藻土在温度范围为200～250℃下进行煅烧，去除填充物质。
本发明通过改性硅藻土和根植李氏禾的综合治理方法，可以在较短时间内降低土壤中的重金属Cr的含量。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
1、制备改性硅藻土：
1）按重量百分比计，称取以下固定剂：壳聚糖、谷壳、树叶和秸秆各25%；其中将谷壳、树叶、秸秆经过干燥，使其含水量为20%。壳聚糖直接使用上游工序的原材料。
2）将固定剂粉碎至粒径大小为：25μm；然后混合，将混合后的固定剂制成含水量为25%的浆液；
3）将比表面积在1m2～2m2之间的多孔硅藻土浸渍在混合浆液中过量浸渍，浸渍8h；
4）将浸渍后的硅藻土进行低温烘干，温度为50℃，时间为8h；制得改性硅藻土。
2、土壤重金属Cr的综合修复：
1）将改性硅藻土于原污染区土壤用混合、搅拌专用挖掘机进行混合，以1m3污染土壤添加10kg改性硅藻土为标准进行添加；
2）混合两个星期后，在混合土壤区种植李氏禾（一种对Cr具有超富集特征的植物），生长周期为4个月，栽植密度为7x7/m2；
3）4个月后收割李氏禾，将一部分金属Cr带离土壤，并且使用专业的筛分机筛分混合的土壤，留下改性硅藻土进行循环。改性硅藻土使用时效为10个月，若有需要可连续种植两季植物。
4）测量土壤的金属Cr含量，若金属含量高于标准值则继续重复步骤2）。
所述的改性硅藻土在温度范围为200～250℃下进行煅烧，去除填充物质。
实施例：将上述的方法使用于嘉善某电镀厂附近的农用地的土壤修复，经检测该地区土壤中的铬金属总含量在580mg/Kg以上，以GB15618-1995为标准的土壤二级环境质量标准值（水田）在pH值大于7.5时的上限为350mg/Kg，农田中pH为7.8，所以适用此标准。
实验选取体积大小为7×7×2m大小的农田为处理范围，加入250Kg的改性硅藻土，充分混合2个星期，使硅藻土能够吸附土壤中的部分铬金属。2个星期之后在选中的7×7×2m大小的农田上种植李氏禾，植株密度为7x7/m2。
四个月后，收割李氏禾，测量土壤中金属Cr的含量，经检测此时金属Cr含量为418mg/Kg，金属Cr去除率达到27.93%，但仍未符合标准，继续使用该方法，种植第二次李氏禾。
经过两次种植后，农田土壤中的金属Cr含量降低到标准值之下，为275mg/Kg。实验证明，该方法对于去除土壤中的金属Cr确实有效。
Claims (3)
1.一种土壤重金属Cr的综合修复方法，其特征在于：其步骤如下：
1）将改性硅藻土于原污染区土壤用混合、搅拌专用挖掘机进行混合，以1m3污染土壤添加2.5kg改性硅藻土为标准进行添加；
2）混合两个星期后，在混合土壤区种植李氏禾（一种对Cr具有超富集特征的植物），生长周期为4个月，栽植密度为7x7/m2；
3）4个月后收割李氏禾，将一部分金属Cr带离土壤，并且使用专业的筛分机筛分混合的土壤，留下改性硅藻土进行循环。
4）测量土壤的金属Cr含量，重复步骤2）。
2.根据权利要求1所述的土壤重金属Cr的综合修复方法，其特征在于：所述的改性硅藻土的制备方法，其步骤如下：
1）按重量百分比计，称取以下固定剂：壳聚糖、谷壳、树叶和秸秆各25%；其中将谷壳、树叶、秸秆经过干燥，使其含水量为20%。壳聚糖直接使用上游工序的原材料；
2）将固定剂粉碎至粒径大小为：25μm；然后混合，将混合后的固定剂制成含水量为25%的浆液；
3）将比表面积在1m2～2m2之间的多孔硅藻土在混合浆液中过量浸渍，浸渍8h；
4）将浸渍后的硅藻土进行低温烘干，温度为50℃，时间为8h；制得改性硅藻土。
3.根据权利要求1所述土壤重金属Cr的综合修复方法，其特征在于：所述的改性硅藻土在温度范围为200～250℃下进行煅烧，去除填充物质。
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