CN106269824A - 植物仿生修复工业复合污染土壤的方法 - Google Patents

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韩君
杨立鹏
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何玉龙
张如意
王蕾
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Abstract

植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，属于污染土壤修复技术领域。包括以下步骤：(1)收集场地的监测数据、土质水文资料、气候等相关资料，分析污染源及传播途径，确定污染物的种类、浓度和空间分布；(2)利用软件模拟场地土壤地形及水文状况，形成重点污染物空间分布图；(3)根据污染物的种类、浓度，进行试验筛选几种植物仿生修复填料；(4)根据模拟场地的基础数据和重点污染空间分布图，合理设置植物仿生修复装置的布局；(5)依据布置，将植物仿生修复装置插入污染土壤中；浇水或淹水，保持土壤湿度。(6)植物仿生修复装置的回收、处理、再利用。是一种经济可行的修复路线。

Description

植物仿生修复工业复合污染土壤的方法
技术领域
本发明涉及一种工业复合污染土壤的原位修复方法，即植物仿生修复工业复合污染土壤的方法和流程，属于污染土壤修复技术领域。
技术背景
土壤是人类赖以生存的物质基础，是人类不可缺少、不可再生的自然资源，也是人类环境的重要组成部分。土壤污染对人类的危害极大，它不仅直接导致粮食减产，而且污染物质通过食物链影响人体的生存健康。土壤污染由于其本身存在的隐藏性、持久性和危害性难以快速的被修复，污染物质容易在土壤中富集造成土壤环境的不断恶化。
目前，工业土壤污染的修复技术主要包括物理修复、化学修复、生物修复和联合修复等几大类，这些技术在理论和技术上都具有可行性，但实际操作中受不同条件的制约，难以大规模的推广和应用。
1、物理修复
物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术，包括客土法、深耕翻土法等。
2、化学修复
相对于物理修复，污染土壤的化学修复技术发展较早，主要有土壤固化稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、光催化降解技术以及电动力学修复等。
3、生物修复
生物修复是当今环境保护技术领域的热点问题，也是最具挑战的研究方向之一。目前，生物修复主要包括微生物修复、植物修复，以及生物联合修复技术等。微生物修复主要利用原土壤中的土著微生物或向污染环境补充经过驯化的高效微生物，在优化的操作条件下，通过生物还原反应修复被污染土壤。目前的微生物修复多处于室内研究阶段。植物修复技术包括利用超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术。
目前，对于工业污染土壤修复存在较多的问题，原位修复难以达到很好的去除效果、容易引起二次污染，异位修复花费较高。植物修复、微生物修复等修复时间较长、效率较低。针对目前修复技术的制约，本发明提出一种针对工业污染原位的修复方法。本发明将植物仿生修复应用于工业污染场地，突破植物修复中存在的如监测时间长、气候依赖强、以及需要相关制度控制和保护处理的局限；能够实现自我维持，在保证土壤水分充足补给的情况下，植物仿生修复装置可以仅依靠蒸腾拉力实现自我维持，无需外加动力，工程投资低、运营费用低、监测投入少的优点；本发明，几乎不向土壤添加化学药品，不会引起土壤理化性质变化，填料可做二次资源化或无扩散集中处理，绿色环保，便于修复土壤的后续利用。
发明内容
本发明主要解决现有修复技术的不足，提供一种适用于工业高浓度复合污染土壤的修复技术，同时解决重金属污染和有机污染的问题，不受土壤类型、污染物质种类、浓度影响的原位修复技术，具有花较低、无二次污染、修复时间较短等优点、可大范围的推广应用。
进一步地，所述工业污染物为有机污染物、重金属污染物、有机重金属复合污染污染物。
进一步地，该方法包括如下步骤：
A、收集工业污染场地的监测数据、土质水文资料、场地相关记录，分析存在的污染源与传播途径，确定污染物的种类、浓度和空间分布；
B、利用软件模拟场地土壤水文状况，形成关注污染物空间分布图；
C、根据污染的种类、浓度，进行试验筛选出几种修复药剂，使得修复药剂能够修复工业污染物，修复药剂可以为一种或几种的复合，如修复有机污染物的药剂和修复重金属污染物的混合，中间也可更换不同的药剂，等。
D、根据场地的基础资料和关注污染空间分布图，设置植物仿生修复装置的布局，包括打孔点位，打孔深度，修复装置布置规格、密度和纵深等。
E、依据D的布局，平整土地，将不同规格的植物仿生修复装置插入污染土壤中；浇水或淹水，保持土壤湿度，加速土壤可溶性污染物质向植物仿生修复装置转移；
F、监测与分析；监测周期为一个月，取样分析目标污染物浓度变化，经检测达到修复目标后即可回收植物仿生修复装置，反之则需要继续修复；
G、修复完成后或中途被更换的植物仿生修复装置，可进行回收利用，修复过程中不会改变土壤结构，实现最大的环境效益和生态效益；修复过程无需外加动力，可实现自我持续运行，修复装置与部分污染物可回收利用，经济效益最大化，绿色低碳最大化。
步骤C中的，植物修复装置根据药剂分为两类：一类是以钝化固定功能为主，主要有吸附剂、广谱钝化剂、高效钝化剂，主要针对于铅、镉、铬、汞、砷等重金属和含氧阴离子的污染物；第二类是以化学氧化为主，固定为辅，主要成分是吸附剂、催化剂、微生物菌剂、氧化剂等，主要对于BTEX、石油烃、MTBE、多环芳烃等难降解有机物；
步骤C进一步说明，两种装有药剂的植物仿生修复装可以同时存在同一项目中或场地中，甚至同一个装置在不同的处理阶段，可以装填不同的药剂。
步骤E进一步说明，种装置时可采取机械化的操作模式；保湿养护阶段，应注意保持土壤水分处于适中的程度，可以采用浇水或淹水的方式，控制土壤湿度在50-75％，预防土壤水分超过最大持水量造成污染物质向下迁移。
本发明有以下优点：植物仿生修复可应用于高浓度污染的工业场地修复，同时对多种重金属和有机污染物质均具有很好的修复效果，不受土壤性质、地形、污染物浓度等的限制，提供一种经济可行的修复路线。植物仿生修复过程中修复装置可重复利用，具有极高经济效益；修复过程产生的废弃物较少，大部分污染物实现回收利用、资源化，具有极高的环境效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
化工废弃地植物放生修复
该项目位于重庆某化工废弃地，主要为Cr、Zn、Ni、Cd、POPS、油的复合污染土壤。经前期取样调查土壤基本性质如下：
由取样测定所得数据，模拟出该地污染种类、浓度和范围的空间分布图，制定修复方案，确定植物仿生修复装置的大小、填料类型、分布位置和深度；其中植物仿生修复装置直径为5cm、填料主要为硅藻土、海泡石等粘土矿物的混合物、植物仿生修复装置间距为60cm、插入土壤深度为20cm。按照修复方案插入植物仿生修复装置，浇水、保持污染土壤在一定含水率，加速各种重金属的运移。每月取样分析监测土壤中4种重金属含量的变化，3个月后结果如下：
经修复后四种金属Cr、Zn、Ni、Cd均达到土壤环境质量标准(GB15618-1995)中的二级标准。DDT、石油烃浓度均达到展览会用地土壤环境质量评价标准(HJ 350-2007)中的A级标准。
修复完成后植物仿生修复装置全部回收，更换填料备用。填料中的重金属经酸液/碱液解析、清洗检测合格后回收利用，含重金属污水经富集回收重金属，通过水处理达标后排放。

Claims (8)

1.植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、收集工业污染场地的监测数据、土质水文资料、场地相关记录，分析存在的污染源与传播途径，确定污染物的种类、浓度和空间分布；
B、利用软件模拟场地土壤水文状况，形成关注污染物空间分布图；
C、根据污染的种类、浓度，进行试验筛选出几种修复药剂，使得修复药剂能够修复工业污染物，修复药剂可以为一种或几种的复合；
D、根据场地的基础资料和关注污染空间分布图，设置植物仿生修复装置的布局，包括打孔点位，打孔深度，修复装置布置规格、密度和纵深；
E、依据D的布局，平整土地，将不同规格的植物仿生修复装置插入污染土壤中；浇水或淹水，保持土壤湿度，加速土壤可溶性污染物质向植物仿生修复装置转移；
F、监测与分析；监测周期为一个月，取样分析目标污染物浓度变化，经检测达到修复目标后即可回收植物仿生修复装置，反之则需要继续修复；
G、修复完成后或中途被更换的植物仿生修复装置，可进行回收利用，修复过程中不会改变土壤结构，
2.按照权利要求1的植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，步骤C中的，修复药剂包括修复有机污染物的药剂和修复重金属污染物的混合；或中间更换不同的药剂；
3.按照权利要求1的植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，步骤C中的，植物修复装置药剂分为两类：一类是以钝化固定功能为主；另一类是以化学氧化为主、固定为辅。
4.按照权利要求3的植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，一类钝化固定功能的主要选自吸附剂、广谱钝化剂、高效钝化剂中的一种或几种；另一类化学氧化为主、固定为辅的，选自吸附剂、催化剂、微生物菌剂、氧化剂中的一种或几种。
5.按照权利要求3的植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，钝化固定功能的针对重金属和含氧阴离子的污染物；化学氧化为主、固定为辅的难降解有机物。
6.按照权利要求3的植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，钝化固定功能的主要针对于铅、镉、铬、汞、砷重金属中的一种或几种和含氧阴离子的污染物；以化学氧化为主、固定为辅的，主要对于BTEX、石油烃、MTBE、多环芳烃中的一种或几种难降解有机物；
7.按照权利要求1的植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，步骤C，两种装有药剂的植物仿生修复装同时存在同一项目中或场地中，或同一个装置在不同的处理阶段，装填不同的药剂。
8.按照权利要求1的植物仿生修复工业复合污染土壤的方法，其特征在于，采用浇水或淹水的方式，控制土壤湿度在50-75％，预防土壤水分超过最大持水量造成污染物质向下迁移。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107052036A (zh) * 2017-06-15 2017-08-18 桂林理工大学 用于土壤重金属污染修复的太阳能驱动智能仿生植物
CN107497848A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 南京律智诚专利技术开发有限公司 一种土壤中有机氯农药残留修复的方法
CN110252791A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 知合环境（北京）有限责任公司 一种移除土壤中重金属污染的仿生植物
CN111872089A (zh) * 2020-08-05 2020-11-03 四川淼垚森环保科技有限公司 一种隔断式重金属污染土壤治理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102992417A (zh) * 2012-08-29 2013-03-27 华北电力大学 一种石油污染地下水的原位修复的决策方法
CN102999620A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 山东师范大学 一种基于地理信息系统技术分析土壤污染空间分布规律的方法
CN103736719A (zh) * 2014-01-02 2014-04-23 重庆绿色智能技术研究院 基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置和方法
CN105537253A (zh) * 2016-01-27 2016-05-04 北京新源国能科技集团股份有限公司 一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器
CN105750312A (zh) * 2016-04-26 2016-07-13 天津大学 一种当地土壤的植物-微生物修复技术的应用优化方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102992417A (zh) * 2012-08-29 2013-03-27 华北电力大学 一种石油污染地下水的原位修复的决策方法
CN102999620A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 山东师范大学 一种基于地理信息系统技术分析土壤污染空间分布规律的方法
CN103736719A (zh) * 2014-01-02 2014-04-23 重庆绿色智能技术研究院 基于植物仿生的污染土壤原位自持修复装置和方法
CN105537253A (zh) * 2016-01-27 2016-05-04 北京新源国能科技集团股份有限公司 一种对污染土壤进行植物仿生修复的蒸发器
CN105750312A (zh) * 2016-04-26 2016-07-13 天津大学 一种当地土壤的植物-微生物修复技术的应用优化方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周建强等: "基于植物仿生的土壤重金属污染原位自持修复技术", 《环境化学》 *
唐小龙等: "有机污染土壤原位化学氧化药剂", 《化工环保》 *
张秀霞等: "固定化微生物修复石油污染土壤影响", 《环境工程学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107052036A (zh) * 2017-06-15 2017-08-18 桂林理工大学 用于土壤重金属污染修复的太阳能驱动智能仿生植物
CN107052036B (zh) * 2017-06-15 2020-04-14 桂林理工大学 用于土壤重金属污染修复的太阳能驱动智能仿生植物
CN107497848A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 南京律智诚专利技术开发有限公司 一种土壤中有机氯农药残留修复的方法
CN110252791A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 知合环境（北京）有限责任公司 一种移除土壤中重金属污染的仿生植物
CN111872089A (zh) * 2020-08-05 2020-11-03 四川淼垚森环保科技有限公司 一种隔断式重金属污染土壤治理方法

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