CN107649502A - 一种原位修复重金属污染土壤的方法 - Google Patents

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马跃
李伟
高树龙
路畅
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Abstract

本发明提供了一种原位修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：将改良剂加水稀释；将稀释后的改良喷洒在重金属污染土壤上，与土壤混合；将固化剂颗粒与络合剂柠檬酸混合均匀，得到混合物；采用机耕法将混合物播入改良剂修复后的土壤；采用称重法浇水保持土壤含水量。本发明采用改良剂和固化剂联合的方式原位修复重金属污染土壤的方法，操作简单、成本低廉、修复效果好，能有效的改进土壤团聚结构、提高土壤肥力，适用于大面积污染土壤治理，能去除土壤中的多种重金属，尤其对Pb、Zn、Cu、Cd去除效果较好，防止重金属在土壤中迁移进入植物体内，减少植物对重金属的吸收，不会产生二次污染。

Description

一种原位修复重金属污染土壤的方法
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种原位修复重金属污染土壤的方法。
背景技术
在矿产资源开采，尤其是金属矿产资源开采过程中，废石尾矿渣、选冶废水、废气浮尘中的重金属元素都是矿区环境的主要污染源，通过污染灌溉、大气降尘等导致周围土壤中重金属含量增加，从而使土壤、地表水、地下水受到污染。
土壤改良措施是向土壤中添加一种或多种物质，通过改变土壤的理化性质提高重金属在土壤中的吸附容量，或者直接与重金属作用形成溶解度小的络合物或沉淀，从而降低重金属元素在土壤中的迁移，以利于植物生长。但现有的重金属污染土壤的微生物修复技术存在一定的局限性，如微生修复持续时间长、见效慢、一般形成络合物降低重金属的危害，并不能将重金属从土壤中除去。
重金属污染土壤固化修复技术是通过添加不同外源物质(即固化剂)固定土壤中重金属元素，达到降低重金属迁移性和生物有效性的一种重要方法。目前主要的固化剂有水泥、石灰、粉煤灰等，它们的适用面窄，成本高，而且有些固化剂本身存在二次污染，如粉煤灰，固化剂长期固化效果不稳定等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原位修复重金属污染土壤的方法，以解决上述背景中存在的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种原位修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
（1）将改良剂加水稀释，改良剂与水的质量比为：改良剂：水=1:40；
（2）将稀释后的改良剂按照200~280L/亩喷洒在重金属污染土壤上，与土壤混合，每隔1个月施加一次，连续施加3~5月；
（3）将固化剂颗粒与络合剂柠檬酸混合均匀，得到混合物；
（4）采用机耕法将混合物播入改良剂修复后的土壤；
（5）采用称重法浇水保持土壤含水量为治理土地持水量的60%~70%，持续10~15天。
进一步地，所述步骤（1）改良剂中氮、钾、磷含量分别为0.6%、0.4%、0.15%，氮为氨氮0.039%、硝酸盐氮0.013%、溶于水的氮0.354%、不溶于水的氮0.194% ，钾为可溶碳酸钾(K2O)，磷为可利用的磷酸(P2O5)，其主要来源于农村废弃秸秆发酵可溶液。
进一步地，所述步骤（1）改良剂中含有的非植物养分物质腐殖酸和有机物分别为6.8%、69.3%，微生物含量为19860cfu/g，主要为单胞菌和植物乳杆菌微生物。
进一步地，所述步骤（3）固化剂颗粒是将蒙脱石粉、凹凸棒粉及原铁粉按重量百分数：蒙脱石粉20%~30%、凹凸棒粉40%~60%、原铁粉20%~30%混合均匀造粒，得到粒径3mm~4mm的固化剂颗粒；其中，蒙脱石粉和凹凸棒粉粒度均小于0.074mm。
进一步地，所述步骤（3）柠檬酸的加入比例为固化剂颗粒重量的0.01~0.02%。
进一步地，所述步骤（4）机耕混合物体积是污染土壤体积的10%~15%。
本发明的有益效果为：
本发明采用改良剂和固化剂联合的方式原位修复重金属污染土壤的方法，操作简单、成本低廉、修复效果好，能有效的改进土壤团聚结构、提高土壤肥力，适用于大面积污染土壤治理，能去除土壤中的多种重金属，尤其对Pb、Zn、Cu、Cd去除效果较好，防止重金属在土壤中迁移进入植物体内，减少植物对重金属的吸收，不会产生二次污染。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中的一种原位修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
（1）将改良剂加水稀释，改良剂与水的质量比为：改良剂：水=1:40；
（2）将稀释后的改良剂按照200L/亩喷洒在重金属污染土壤上，与土壤混合，每隔1个月施加一次，连续施加3 月；
（3）将按重量百分数：蒙脱石粉20%、凹凸棒粉60%、原铁粉20%混合均匀制成粒径3mm~4mm的固化剂颗粒，将固化剂颗粒与络合剂柠檬酸混合均匀，得到混合物；
（4）采用机耕法将固化剂颗粒与柠檬酸的混合物播入改良剂修复后的土壤。其中，柠檬酸的加入比例为固化剂颗粒重量的0.01%，机耕混合物体积是污染土壤体积的10%；
（5）采用称重法浇水保持土壤含水量为治理土地持水量的70%，持续10天。
土壤中有效态Cu含量降低了85.01%，有效态Zn含量降低了82.28%，有效态Pb含量降低了90.13%，有效Cd含量降低了65.05%。
实施例2
本实施例中的一种原位修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
（1）将改良剂加水稀释，改良剂与水的质量比为：改良剂：水=1:40；
（2）将稀释后的改良剂按照240L/亩喷洒在重金属污染土壤上，与土壤混合，每隔1个月施加一次，连续施加4月；
（3）将按重量百分数：蒙脱石粉25%、凹凸棒粉50%、原铁粉25%混合均匀制成粒径3mm~4mm的固化剂颗粒，将固化剂颗粒与络合剂柠檬酸混合均匀，得到混合物；
（4）采用机耕法将固化剂颗粒与柠檬酸的混合物播入改良剂修复后的土壤。其中，柠檬酸的加入比例为固化剂颗粒重量的0.015%，机耕混合物体积是污染土壤体积的12%；
（5）采用称重法浇水保持土壤含水量为治理土地持水量的65%，持续13天。
土壤中有效态Cu含量降低了87.11%，有效态Zn含量降低了81.24%，有效态Pb含量降低了88.74%，有效态Cd含量降低了63.17%。
实施例3
本实施例中的一种原位修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
（1）将改良剂加水稀释，改良剂与水的质量比为：改良剂：水=1:40；
（2）将稀释后的改良剂按照280L/亩喷洒在重金属污染土壤上，与土壤混合，每隔1个月施加一次，连续施加5月；
（3）将按重量百分数：蒙脱石粉30%、凹凸棒粉40%、原铁粉30%混合均匀制成粒径3mm~4mm的固化剂颗粒，将固化剂颗粒与络合剂柠檬酸混合均匀，得到混合物；
（4）采用机耕法将固化剂颗粒与柠檬酸的混合物播入改良剂修复后的土壤。其中，柠檬酸的加入比例为固化剂颗粒重量的0.02%，机耕混合物体积是污染土壤体积的15%；
（5）采用称重法浇水保持土壤含水量为治理土地持水量的70%，持续10天。
土壤中有效态Cu含量降低了87.03%，有效态Zn含量降低了80.01%，有效态Pb含量降低了89.52%，有效态Cd含量降低了。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种原位修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
（1）将改良剂加水稀释，改良剂与水的质量比为：改良剂：水=1:40；
（2）将稀释后的改良剂按照200~280L/亩喷洒在重金属污染土壤上，与土壤混合，每隔1个月施加一次，连续施加3~5月；
（3）将固化剂颗粒与络合剂柠檬酸混合均匀，得到混合物；
（4）采用机耕法将混合物播入改良剂修复后的土壤；
（5）采用称重法浇水保持土壤含水量为治理土地持水量的60%~70%，持续10~15天。
2.根据权利要求1所述的一种原位修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述步骤（1）改良剂中氮、钾、磷含量分别为0.6%、0.4%、0.15%，氮为氨氮0.039%、硝酸盐氮0.013%、溶于水的氮0.354%、不溶于水的氮0.194% ，钾为可溶碳酸钾(K2O)，磷为可利用的磷酸(P2O5)，其主要来源于农村废弃秸秆发酵可溶液。
3.根据权利要求1所述的一种原位修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述步骤（1）改良剂中含有的非植物养分物质腐殖酸和有机物分别为6.8%、69.3%，微生物含量为19860cfu/g，主要为单胞菌和植物乳杆菌微生物。
4.根据权利要求1所述的一种原位修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述步骤（3）固化剂颗粒是将蒙脱石粉、凹凸棒粉及原铁粉按重量百分数：蒙脱石粉20%~30%、凹凸棒粉40%~60%、原铁粉20%~30%混合均匀造粒，得到粒径3mm~4mm的固化剂颗粒；其中，蒙脱石粉和凹凸棒粉粒度均小于0.074mm。
5.根据权利要求1所述的一种原位修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述步骤（3）柠檬酸的加入比例为固化剂颗粒重量的0.01~0.02%。
6.根据权利要求1所述的一种原位修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述步骤（4）机耕混合物体积是污染土壤体积的10%~15%。
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