本發(fā)明涉及一種立體模式修復(fù)土壤重金屬污染的方法，屬于環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展、礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)、化學(xué)產(chǎn)品（包括農(nóng)藥、化肥）的廣泛使用，各種重金屬通過多種途徑進(jìn)入環(huán)境，造成土壤污染。尤其是農(nóng)田土壤重金屬污染，每年造成的糧食損失就達(dá)數(shù)千億元。土壤中的重金屬污染物不容易被化學(xué)或生物降解，易通過食物鏈途徑在植物、動物和人體內(nèi)積累。重金屬離子毒性大，已對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。
目前，土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)研究取得了長足發(fā)展，主要包括物理、化學(xué)、生物修復(fù)技術(shù)，但單一的修復(fù)技術(shù)很難應(yīng)對復(fù)合污染物和大面積推廣使用。本發(fā)明針對土壤重金屬污染物的多樣性和地域性，提出一種立體模式修復(fù)土壤重金屬污染的方法，可降低修復(fù)成本，控制修復(fù)工作帶來的生態(tài)風(fēng)險。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種立體模式修復(fù)土壤重金屬污染的方法，是通過覆蓋生物修復(fù)土壤，在土壤中添加微生物、動物和采取植被立體種植技術(shù)，來調(diào)節(jié)土壤水分、養(yǎng)分、ph值及氧化還原狀況，增加土壤中的生物、微生物種類及數(shù)量等生態(tài)因子，對重金屬污染的土壤環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，降低和去除土壤中的重金屬污染物。通過回收、綜合利用修復(fù)區(qū)的生物質(zhì)，達(dá)到降低修復(fù)成本，實(shí)現(xiàn)對重金屬污染區(qū)的治理和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。
在本申請中，所述的土壤包括耕地、灘涂、山地、礦區(qū)等土地。土壤重金屬污染主要指汞（hg）、鎘（cd）、鉛（pb）、鉻（cr）、銅（cu）、鋅（zn）、鎳（ni）和類金屬砷（as）等引起的土壤污染。
本發(fā)明的實(shí)施方案概括如下：
（1）在重金屬污染區(qū)內(nèi)及污染區(qū)四周，根據(jù)地形開挖排水溝，保證排水溝既能排水又能用于灌溉；
（2）選晴天或陰天（非大風(fēng)、降雨天），每畝撒施1～2t石灰粉；
（3）施完石灰后，及時覆蓋5～10cm厚富含有機(jī)質(zhì)的土壤；
（4）按株行距30～50×30～50cm成行間種辣蓼、野艾蒿、香根草；
（5）種完三行辣蓼、野艾蒿、香根草后，在其邊上按株行距50～80×50～80cm成行間種一行苧麻、一行小葉女貞；
（6）辣蓼、野艾蒿、香根草、苧麻、小葉女貞成行間種，栽滿重金屬污染區(qū)后，再按株行距5～10×5～10m，開挖規(guī)格為50×50cm、深30～50cm的種植穴，種植麻瘋樹、泡桐、構(gòu)樹；
（7）修復(fù)植物生長到一定時間、高度后，收獲生物質(zhì)；
（8）綜合利用污染修復(fù)區(qū)收集的生物質(zhì)，回收重金屬物質(zhì)。
石灰等中性材料（包括鈣鎂磷肥、碳酸鈣）可提高土壤的ph值，其含有的碳酸鹽(co32-)、磷酸鹽(po43-)、氫氧化物(oh-)等離子，可與重金屬離子結(jié)合形成難溶的化合物，降低重金屬在土壤中的生物活性。石灰可提高土壤ph值，增加土壤膠體表面的負(fù)電荷，增加土壤膠體吸附重金屬能力；h+的競爭作用減弱,重金屬在土壤中與其主要載體，如有機(jī)質(zhì)、鐵錳氧化物等結(jié)合更牢固，重金屬形態(tài)由強(qiáng)活性向惰性轉(zhuǎn)化。
有機(jī)質(zhì)可改變土壤性質(zhì)（酸堿性、氧化還原電位、有機(jī)質(zhì)含量等），增加土壤陽離子交換量，中和土壤酸，改變重金屬在土壤中的形態(tài)，從而降低其生物活性。有機(jī)肥中含有各種有機(jī)物，分解后向植物提供營養(yǎng)，改變植物的生理活性，進(jìn)而影響植物對重金屬的吸收。游離的重金屬與土壤有機(jī)質(zhì)結(jié)合，使重金屬由可溶態(tài)轉(zhuǎn)化為結(jié)合態(tài)，從而降低其生物利用率。
各種有機(jī)物（如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、動物加工中的廢水和廢料、腐爛或剩余的農(nóng)產(chǎn)品）發(fā)酵前需灑水搗碎或粉碎成5～10cm長，有機(jī)物與田園土或山地表層土按1:5～10混合，碳氮比控制在20～30之間，水分60％左右。通過添加石灰來調(diào)節(jié)ph值，將ph值控制在6.0～8.0。將充分混合的有機(jī)物堆成寬度為2～5m，高1～3m，長度根據(jù)地形、原料情況而定。堆積3～4天后，堆內(nèi)溫度可達(dá)至50～60℃，10～15天翻堆1次，經(jīng)過3～4次翻堆后，有機(jī)物充分腐熟。
微生物對重金屬污染土壤的修復(fù)機(jī)理，包括生物吸附和生物轉(zhuǎn)化。微生物吸附分為胞內(nèi)吸附、細(xì)胞表面吸附和胞外吸附。胞內(nèi)吸附主要是通過重金屬離子與細(xì)胞內(nèi)的金屬硫蛋白、絡(luò)合素以及一些多肽結(jié)合，在細(xì)胞內(nèi)沉淀固定。微生物通過帶電荷的細(xì)胞表面吸附重金屬離子，或通過攝取必要的營養(yǎng)元素主動吸收重金屬離子，將重金屬離子富集在細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)。
微生物對重金屬的生物轉(zhuǎn)化作用包括：氧化還原、甲基化與去甲基化以及絡(luò)合配位等，轉(zhuǎn)化重金屬離子，降低其生物毒性，減少環(huán)境中的有毒重金屬離子。
細(xì)菌的細(xì)胞壁帶有負(fù)電荷，細(xì)菌表面具有陰離子的性質(zhì)，土壤中的重金屬離子與細(xì)菌攜帶的羧基陰離子和磷酸陰離子發(fā)生相互作用而被固定。能夠修復(fù)重金屬污染土壤的細(xì)菌有假單胞菌屬（pseudomonasspp.）、芽孢桿菌屬（bacillusspp.)、根瘤菌屬（rhizobiumspp.）、趨磁性細(xì)菌（magnetotacticbacteria）和工程菌等，芽孢桿菌屬細(xì)菌中的蠟狀芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等對重金屬有良好的耐受性和吸附性。
蠟狀芽孢桿菌兼性好氧，對外界有害因子抵抗力強(qiáng)，屬革蘭氏陽性。適宜生長溫度20～45℃，10℃以下生長緩慢或不生長，50℃以上不生長。蠟狀芽孢桿菌可產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，抑制有害微生物的繁殖，降解土壤中的營養(yǎng)成分，改善生態(tài)環(huán)境。可還原硝酸鹽，硝酸鹽能被植物吸收。
真菌細(xì)胞通過螯合作用吸附重金屬，真菌細(xì)胞壁的多孔結(jié)構(gòu)使其活性化學(xué)配位體在細(xì)胞表面合理排列并和重金屬離子結(jié)合。通過其細(xì)胞壁上的活性基團(tuán)（如巰基、羧基、羥基等）與重金屬離子發(fā)生定量化合反應(yīng)而達(dá)到吸收的作用。能夠修復(fù)重金屬污染土壤的真菌有釀酒酵母、假絲酵母、黃曲霉、黑曲霉、青霉菌、白腐真菌、食用菌等。
黑曲霉能裂解大分子有機(jī)物和難溶無機(jī)物，便于作物吸收利用，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤肥力，提高作物產(chǎn)量。黑曲霉對mn、cu、mo、zn有抗性和吸附性。
細(xì)菌和真菌還可能產(chǎn)生鐵載體，與重金屬（al、cd、cu、ga、in、pb、zn等）發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，降低土壤中重金屬離子的危害。
蚯蚓可以分泌成分復(fù)雜的膠粘物質(zhì)，含有-cooh、-nh2、-c=o等活性基團(tuán)，能夠絡(luò)合、螯合重金屬，提高土壤中重金屬的活性。可明顯增加土壤中dtpa（二乙烯三胺五乙酸）提取態(tài)重金屬cu、cd、zn、pb、cr、mn、as的含量。
蚯蚓對重金屬有一定的耐受能力和富集能力，對不同重金屬的耐受和富集能力不同。在蚯蚓的耐受范圍內(nèi)，當(dāng)蚯蚓吸收的重金屬積累到一定程度就會通過糞便和身體分泌物排出；當(dāng)蚯蚓吸收的重金屬超過了蚯蚓的耐受范圍，則會毒害蚯蚓。
蚯蚓體內(nèi)的黃色細(xì)胞具有蓄積hg、as、pb、cu、cd、cr、zn等重金屬的作用。
蚯蚓是雜食性動物，最適宜生長溫度為15~25℃，當(dāng)溫度低5℃時開始冬眠，0℃以下易凍死。當(dāng)溫度高于32℃時停止生長，40℃以上易熱死。蚯蚓喜暗怕光，晝伏夜出，喜歡在月光下活動覓食。喜濕、怕干，喜歡在疏松、透氣性好、安靜、有機(jī)質(zhì)豐富的土壤中生長。春末初夏和初秋是蚯蚓產(chǎn)卵高峰期。
蚯蚓人工繁殖時，選擇在氣溫5～30℃的晴天或陰天，將腐熟的有機(jī)物堆散開，并適當(dāng)加水翻動，使水分達(dá)到70%～80%。取少量的有機(jī)質(zhì)，將蚯蚓放在上面，如果蚯蚓不愿進(jìn)入料中，說明有機(jī)質(zhì)腐熟不完全，需要繼續(xù)發(fā)酵?；蛘咴蠞穸炔粔蚺c疏松不夠。
將疏松的有機(jī)質(zhì)堆成寬1～2m，高20～30cm的長條，長度根據(jù)地形、原料情況而定。按每立方米有機(jī)肥中投放100～500條蚯蚓，培養(yǎng)1～3個月，每月投餌料一次。
對多種重金屬具有吸附或富集作用，且能多次刈割的草本植物有五節(jié)芒、辣蓼、野艾蒿、香根草、商陸、龍葵、東南景天、疏齒鐵角蕨、鐵線蕨等。
五節(jié)芒是野外常見的多年生草本植物，在我國大部分地區(qū)的山坡上、道路邊、溪流旁及開闊地均有生長，其地下莖發(fā)達(dá)，能適應(yīng)各種土壤，地上部被鏟除或火燒后，地下莖照樣能長出新芽。莖稈高可達(dá)2～4m，無毛，節(jié)下有白粉。對鎘、錳具有吸附或富集作用。
辣蓼為一年生草本植物，高30～100cm。莖直立，多分枝，無毛，節(jié)部膨大。野外多生長在河灘、水溝邊、山谷濕地，海拔10～3500m，我國大部分省區(qū)均有分布。對鎘、鋅、鎳、鉛、銅、鉻具有吸附或富集作用。
野艾蒿為多年生草本植物，對氣候的適應(yīng)性強(qiáng)，全國大部分地區(qū)均有分布，多生于路旁、林邊、山坡、山谷及河湖。以陽光充足的濕潤環(huán)境為佳，耐寒。對土壤要求不嚴(yán)，一般土壤可種植，但在鹽堿地中生長不良。分株繁殖，四季均可進(jìn)行。對銅、鋅、鉛、鎘具有吸附或富集作用。
香根草為多年生草本植物，生長快，抗性強(qiáng)，在氣溫為-10～50℃，年降雨量300～6000mm的地區(qū)生長。我國華南、華東、西南等地均有分布。對鎳、鉻、鉛、鎘、銅具有吸附或富集作用。
商陸為多年生草本植物，株高0.5～1.5m，全株無毛。分布于長江以南紅壤低丘陵地區(qū)。對鎘、銅、錳具有吸附或富集作用。
龍葵為一年生直立草本植物，株高0.2～1m，喜歡生長在田邊，荒地及村莊附近。歐、亞、美洲的溫帶至熱帶地區(qū)均有分布。對鎘具有吸附或富集作用。
東南景天為多年生草本植物，能在瘠薄、干旱及強(qiáng)光等惡劣環(huán)境中生長，株高10～20cm。喜歡生長在山坡、林下陰涼濕潤環(huán)境?？刹シN、扦插或分株繁殖。廣西、廣東、臺灣、福建、貴州、四川、湖北、湖南、江西、安徽、浙江至江蘇等地均有分布。對鋅、鎘、鉛、砷、硒具有吸附或富集作用。
疏齒鐵角蕨植株高30～40cm，根狀莖短而直立，粗約1cm，生長在林下或溪邊石灰?guī)r上。湖南、廣西、四川、云南均有分布。對鎘具有吸附或富集作用。
鐵線蕨喜疏松透水、肥沃的鈣質(zhì)土壤中，常生于流水溪旁石灰?guī)r上或石灰?guī)r洞底和滴水巖壁上，畏干燥及強(qiáng)烈光照，分株繁殖或孢子繁殖。分布于非洲、美洲、歐洲、大洋洲及亞洲溫暖地區(qū)。對鎘、鉛、鋅具有吸附或富集作用。
對多種重金屬具有吸附或富集作用，且能多次刈割的藤本植物有地枇杷、凌霄等。
地枇杷屬落葉性木質(zhì)藤本植物，性喜溫暖濕潤氣候，為陽生植物，耐半蔭、耐貧瘠，適應(yīng)性強(qiáng)。自然生長于低山區(qū)的山坡、溝邊、灌叢邊、疏林下、路邊等地，常成片生長。扦插繁殖為主，在我國長江流域及亞熱帶地區(qū)均有分布。對砷、汞、鉛、鎘、銅具有吸附或富集作用。
凌霄生長迅速，適應(yīng)性強(qiáng)，喜光，略耐陰；喜溫暖濕潤，有一定的耐寒性。對土壤要求不嚴(yán)，最適于肥沃濕潤、排水良好的微酸性土壤，能耐堿，耐旱，忌積水，萌發(fā)力強(qiáng)。我國主要分布在長江以北地區(qū)，以扦插繁殖為主。對鎳、鉻、鉛、鎘、銅具有吸附或富集作用。
對多種重金屬具有吸附或富集作用，且能多次刈割或修剪的灌木有苧麻、小葉女貞、紫葉小檗、小葉黃楊、杜鵑、麻瘋樹、夾竹桃等。
苧麻屬亞灌木或灌木，株高0.5～2m，適應(yīng)溫帶和亞熱帶氣候，以分株和種子繁殖。主要產(chǎn)地分布在北緯19°至39°之間，南起海南省，北至陜西省均有種植苧麻的歷史，我國的苧麻產(chǎn)量約占全世界苧麻產(chǎn)量的90%以上，長江流域栽培面積及產(chǎn)量占全國總栽培面積及總產(chǎn)量的90%以上。對鎘、鉛、砷、鋅、汞具有吸附或富集作用。
小葉女貞喜光照，稍耐蔭，較耐寒，華北地區(qū)可露地栽培；對二氧化硫、氯等毒氣有較好的抗性。耐修剪，萌發(fā)力強(qiáng)。溝邊、路旁、河邊、灌叢、山坡均可生長，海拔10～2500m均有分布。對銅、鋅、鉻、鉛、鎳具有吸附或富集作用。
紫葉小檗喜涼爽濕潤環(huán)境，適應(yīng)性強(qiáng)，耐寒、耐旱，但不耐水澇。喜陽、耐陰，萌蘗性強(qiáng)，耐修剪，對各種土壤都能適應(yīng)。在綠化區(qū)，紫葉小檗常與女貞、黃楊組成色塊栽培。對銅、鋅、鉻、鉛、鎳具有吸附或富集作用。
小葉黃楊性喜肥沃濕潤土壤，忌酸性土壤。抗逆性強(qiáng)，耐水肥，抗污染，能吸收空氣中的二氧化硫等有毒氣體，有耐寒、耐鹽堿、抗病蟲害等許多特性。對銅、鋅、鉻、鉛、鎳具有吸附或富集作用。
杜鵑性喜涼爽、濕潤、通風(fēng)的半陰環(huán)境，既怕酷熱又怕嚴(yán)寒，生長適溫為12℃～25℃，夏季氣溫超過35℃，則新梢、新葉生長緩慢，處于半休眠狀態(tài)。生長于海拔50～2500m的山地疏灌叢或樹林下，喜歡酸性土壤?？捎们げ?、嫁接、壓條、分株、播種五種方法繁殖。對鉛、鎘、鋅具有吸附或富集作用。
麻瘋樹屬灌木或小喬木，喜光陽性植物，根系粗壯發(fā)達(dá)，具有很強(qiáng)的耐干旱耐瘠薄能力，對土壤條件要求不嚴(yán)，生長迅速，抗病蟲害，可生于平地、路旁和灌叢中。生命力強(qiáng)，更新快，耐火燒，可在干旱、貧瘠、退化的土壤上生長。適宜在熱帶、亞熱帶以及雨量稀少、條件惡劣的干熱河谷地區(qū)種植，我國主要分布在廣東、廣西、四川、貴州、云南等省區(qū)。對鎘、鉻具有吸附或富集作用。
夾竹桃屬常綠直立大灌木，高達(dá)5m，我國各省區(qū)有分布。扦插繁殖為主，也可分株和壓條。對錳、汞具有吸附或富集作用。
對多種重金屬具有吸附或富集作用，且能多修剪或砍伐的喬木有泡桐、構(gòu)樹、法國梧桐、冬青、楊樹等。
泡桐屬于落葉喬木，我國共九個種和兩個變種，除東北北部、內(nèi)蒙古、新疆北部、西藏等地區(qū)外全國均有分布。泡桐是陽性樹種，最適宜生長于排水良好、土層深厚、通氣性好的沙壤土或砂礫土。以土壤濕潤肥沃，ph值6.0～8.0為宜，對鎂、鈣、鍶等元素有選擇吸收的傾向。酸性、堿性或較瘠薄的低山、丘陵或平原地區(qū)均能生長，但忌積水。泡桐對溫度的適應(yīng)范圍也較大，能耐-25～-20℃的低溫。泡桐采用分根、分蘗、播種和嫁接繁殖。對鉛、銅、鎘、鋅具有吸附或富集作用。
構(gòu)樹喜光、速生、適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣、易繁殖、熱量高、輪伐期短。其根系淺，側(cè)根分布很廣，生長快，萌芽力和分蘗力強(qiáng)，耐修剪。耐干旱瘠薄，抗污染性強(qiáng)。能抗二氧化硫、氟化氫和氯氣等有毒氣體。溫帶、熱帶均有分布，不論平原、丘陵或山地都能生長，用種子或扦插繁殖。對鎘、鉛、鋅、銅、錳具有吸附或富集作用。
法國梧桐（二球懸鈴木）喜光，喜濕潤溫暖氣候，較耐寒。樹干高大，枝葉茂盛，生長迅速，適應(yīng)性強(qiáng)，易成活，耐修剪，抗煙塵。對二氧化硫、氯氣等有毒氣體有較強(qiáng)的抗性。對土壤要求不嚴(yán)，適于生長在微酸性或中性、排水良好的土壤?？箍諝馕廴灸芰^強(qiáng)，葉片具吸收有毒氣體和滯積灰塵的作用。扦插或種子繁殖，歐亞大陸多地有栽培。對銅、鉛、鎘具有吸附或富集作用。
冬青為亞熱帶樹種，喜溫暖氣候，能耐寒、耐陰濕。適宜生長在肥沃濕潤、排水良好的酸性土壤。對環(huán)境要求不嚴(yán)格，萌芽力強(qiáng)，耐修剪。對二氧化碳抗性強(qiáng)。常生于海拔50～1000m的山坡葉林或林緣。對鉛、鎘、鋅具有吸附或富集作用。
楊樹耐寒、喜光、速生，河岸、山坡和平原均能生長。播種或扦插繁殖，對二氧化硫及有害氣體有一定的抗性，對鉛、鎘、銅、鋅具有吸附或富集作用。
根據(jù)不同類型的重金屬污染土壤，配置吸附不同重金屬的植物；根據(jù)植物不同的生長特性，選擇不同的植物進(jìn)行立體栽培（套種或混種）；使重金屬污染的土壤中一年四季中都有植物在生長和吸收重金屬。
選擇對重金屬富集能力強(qiáng)、生物量大、經(jīng)濟(jì)價值高的植物，作為重金屬污染修復(fù)植物；并通過各種技術(shù)，對從重金屬污染區(qū)收獲的生物質(zhì)進(jìn)行綜合利用，開發(fā)出不同的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏。
修復(fù)植物生長到一定時間或高度后，進(jìn)收刈割、修剪或砍伐收獲生物質(zhì)，通過焚燒法、堆肥法、壓縮填埋法、高溫分解法、灰化法和液相萃取法進(jìn)行處理。
焚燒法是將修復(fù)植物放入焚燒爐內(nèi)通入過量空氣進(jìn)行燃燒反應(yīng)，在高溫下植物體內(nèi)的重金屬被氧化、熱解，變?yōu)闊o害物。
堆肥法是利用微生物對有機(jī)物進(jìn)行代謝分解，在高溫下進(jìn)行無害化處理，并產(chǎn)生有機(jī)肥料。降低運(yùn)輸和后續(xù)處理成本，延緩從植物收獲到最終處置的時間。堆肥法處理后的重金屬只是形態(tài)發(fā)生了變化，并沒有被真正的去除，很容易造成“二次污染”。
壓縮填埋法是將修復(fù)植物壓縮后進(jìn)行封閉填埋，并對填埋滲漏液進(jìn)行處理，防止填埋液中重金屬螯合物造成“二次污染”。
高溫分解法是將修復(fù)植物在高溫和厭氧情況下，使植物體瞬間分解。處理過程在密閉中進(jìn)行，無任何有毒有害氣體排出，植物體通過高溫分解產(chǎn)生揮發(fā)性的化合物生物油、裂解氣和固態(tài)的焦炭渣。生物油含有高濃度的二乙醇、丙酮醇和左旋葡聚糖，可作液體燃料、有機(jī)化學(xué)原料；裂解氣也可作為燃料；重金屬與焦炭渣結(jié)合在一起，焦炭渣中的重金屬可以回收利用。
灰化法是將修復(fù)植物在燒爐中燃燒，回收重金屬。
液相萃取法是通過螯合劑，從修復(fù)植物中提取重金屬。如能有效地將重金屬與螯合劑分離，實(shí)現(xiàn)重金屬與螯合劑的重新利用，將有廣闊的市場前景。
2014年《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示，我國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重。鎘污染物點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)到7.0%，呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢，是耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一。我國鎘污染土壤的面積已達(dá)2×105km2，占總耕地面積的1/6。根據(jù)湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和重金屬污染專項調(diào)查表明，湖南省被污染的耕地面積已占全省總耕地面積的23.70%，主要污染物為鎘、鉛等重金屬。
鎘和鋅是同族元素，在自然界中鎘常與鋅、鉛共生。鎘可在生物體內(nèi)富集，通過食物鏈進(jìn)入人體形成鎘硫蛋白，主要蓄積在肝、腎中。其它臟器如脾、胰、甲狀腺和毛發(fā)等也有一定量的蓄積。由于鎘損傷腎小管，病者出現(xiàn)糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。可使骨骼的代謝受阻，造成骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。
從鎘污染修復(fù)區(qū)收集的植物進(jìn)行焚燒，產(chǎn)生的熱量可供發(fā)電、制冷、工廠供熱、日常供熱、農(nóng)業(yè)大棚、水產(chǎn)養(yǎng)殖、種植等多個領(lǐng)域使用，清潔高效、經(jīng)濟(jì)簡單。在焚燒過程中，加入氧化鎂（mgo）、氧化鈣（cao）或二氧化硅（sio2）。多孔狀cao、mgo可吸砷；高溫下植物體內(nèi)的砷一部分形成三氧化二砷（as2o3，俗稱砒霜）揮發(fā)；一部分as2o3與cao反應(yīng)生成硬石膏（caso4）、砷酸鈣[ca3(aso4)2]，與mgo生成砷酸鎂[mg3(aso4)2]，與sio2生成硅酸鹽。
cao與煙氣中的co2反應(yīng)，生成caco3，caco3在高溫下發(fā)生分解，再次釋放出co2，co2使cao孔隙增加，從而加大了固砷效率。
在燃燒過程中，灰分中sio2含量高，灰熔點(diǎn)高；cao、mgo含量越高，灰熔點(diǎn)越低。cao在高溫區(qū)800～1200℃時固砷效果好，cao、sio2在低溫區(qū)200～400℃時固砷效果好。
焚燒過程中產(chǎn)生的含as2o3煙氣，微溶于水，旋風(fēng)除塵可收集煙氣中的粉塵，煙氣通過冷凝器（或冷卻管道）可獲得粗三氧化二砷和冷卻的煙氣。粗三氧化二砷進(jìn)一步提純便獲得精白砷，冷卻后的煙氣經(jīng)洗滌處理達(dá)標(biāo)后，廢氣排向大氣中。
玻璃廠和玻璃纖維廠，在生產(chǎn)器皿玻璃、光學(xué)玻璃及玻璃纖維的原料中，加入as2o3可使玻璃液得到澄清和脫色，能提高玻璃制品的化學(xué)均勻性、透明度和改善玻璃的導(dǎo)熱性。as2o3可合成高效低毒的有機(jī)砷殺菌劑，用于防治水稻、棉花和森林中某些細(xì)菌危害。as2o3與cro3、cuo配成的木材防腐劑，經(jīng)處理過的木材對人、畜無害，防腐效果好。在黃銅和鋁黃銅(772、701、680)三種牌號的合金中加入砷，可提高銅管的抗海水腐蝕能力。sn-pb合金中加入砷后，能減少合金偏析，使合金結(jié)構(gòu)致密，具有較高的耐磨性能。另外在印刷合金中加砷,可增加硬度和鑄造性能。
煙氣中的粉塵再次焚燒，因?yàn)榉贌^程中加入了cao。經(jīng)焚燒粉塵中的砷一部分與cao反應(yīng)形成ca3(aso4)2，一部分被cao吸附。從鎘污染修復(fù)區(qū)收集的生物質(zhì)進(jìn)行焚燒時，添加cao還有固硫的作用。
由于焚燒過程加入了cao，收集的灰塵和灰渣中含量有大量的caso4和ca3(aso4)2，ca3(aso4)2可用于玻璃生產(chǎn)或制備木材防腐劑。
微生物-動物-植物聯(lián)合，立體式模式修復(fù)被重金屬污染的土壤，同時具備了植物修復(fù)、微生物修復(fù)和動物修復(fù)土壤重金屬污染的功效。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
1）石灰能促進(jìn)重金屬離子形成難溶的化合物，可減少重金屬的危害；
2）有機(jī)質(zhì)可與游離的重金屬結(jié)合，從而降低其生物的有效活性；
3）微生物與植物根系形成聯(lián)合體，可提高植物抗重金屬毒性的能力，改善植物生存條件，促進(jìn)植物生長，增加生物量；
4）動物可改善土壤環(huán)境，其分泌物能夠絡(luò)合、螯合重金屬，提高土壤中重金屬的活性，增加土壤中dtpa提取態(tài)重金屬的含量；
5）通過植物根部吸收，轉(zhuǎn)運(yùn)土壤中的重金屬，生態(tài)、安全、易于操作、可原位處置受污染的土壤，對土壤結(jié)構(gòu)破壞減小，不對周邊環(huán)境產(chǎn)生“二次污染”；
6）修復(fù)植物可再次利用，使被重金屬污染的土壤也能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
具體的實(shí)施方式
下面詳細(xì)說明本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，但本發(fā)明不限于所提供的實(shí)施例。
以湖南省重金屬污染的耕地為例：
1、在重金屬污染區(qū)內(nèi)及污染區(qū)四周，根據(jù)地形開挖排水溝，保證排水溝既能排水又能用于灌溉暢通。
2、選晴天或陰天（非常大風(fēng)、降雨天），每畝撒施1～2t石灰粉。
3、施完石灰后，及時覆蓋5～10cm厚富含有機(jī)質(zhì)的土壤。
含有機(jī)質(zhì)土壤的制作是，先將農(nóng)作物副產(chǎn)品粉碎成5～10cm長，與未被重金屬污染的田園土或山地表土按1:5～10混合，再加入動物糞便或氮肥，將碳氮比控制在20～30之間；加入適當(dāng)?shù)乃褪?，使原料的水分達(dá)到60%～70%，ph值控制在6.0～8.0；混合均勻后的有機(jī)物起堆，堆寬度為2～5m，高1～3m，長度根據(jù)地形、原料情況而定；堆積3～4天后，堆內(nèi)溫度可達(dá)至50～60℃，10～15天翻堆1次，經(jīng)過3～4次翻堆后，有機(jī)物充分腐熟。
在充分腐熟的有機(jī)物中加入芽孢桿菌進(jìn)行翻動，再將疏松的有機(jī)質(zhì)堆成寬1～2m，高20～30cm的長條，長度根據(jù)地形、原料情況而定；按每立方米有機(jī)物中投放100～500條蚯蚓，即完成富含有機(jī)質(zhì)的土壤制作。
4、辣蓼、野艾蒿與香根草按株行距30～50×30～50cm成行間種。
辣蓼采用種子繁殖，當(dāng)氣溫達(dá)到10℃以上時，按株間距30～50×30～50cm，開挖種植穴，每穴內(nèi)放5～8粒辣蓼種子，再覆蓋1～2cm細(xì)土。
野艾蒿可在3月進(jìn)行種子繁殖，也可在11月份進(jìn)行分株繁殖；按株間距30～50×30～50cm，開挖種植穴，每穴內(nèi)放5～8粒野艾蒿種子，再覆蓋1～2cm細(xì)土。
香根草采用分蘗繁殖，氣溫在10～25℃時均可進(jìn)行，按株間距30～50×30～50cm，開挖種植穴，每穴栽種2～3株香根草，將香根草四周壓緊，并適當(dāng)澆水，保持土壤濕潤。
5、種完三行辣蓼、野艾蒿與香根草后，再種一行苧麻和一行小葉女貞。
苧麻采用種子繁殖和分株繁殖，氣溫在10～25℃時均可分株繁殖，按株間距50～80×50～80cm，開挖種植穴，每穴栽種1～2株苧麻，四周壓緊并適當(dāng)澆水，保持土壤濕潤。
氣溫在15～25℃時，將土壤打碎耙平，每畝均勻撒種2～3kg，撒完種后適當(dāng)灑水、遮陰，保持土壤濕潤；5～7天萌芽，30～45天苗高可達(dá)10cm以上；移植與分株繁殖方法相同。
小葉女貞通常采用扦插繁殖，扦插時間在3～4月或8～9月，選取當(dāng)年生或兩年生枝條，剪成15～20cm長，為提高扦插成活率，扦插前用清水或400倍液的生根粉浸枝5～10分鐘；扦插株行距10～20×15～30cm，深為插穗的1/3；插后適當(dāng)澆水保持土壤濕度，通常一個月后可生根，次年春天可以移植。
小葉女貞移植以3月份為宜，10月份亦可；按株間距50～80×50～80cm，開挖種植穴，每穴栽種1～2株小葉女貞，進(jìn)行帶土移栽，栽植時不宜過深。
6、按株行距5～10×5～10m，移植麻瘋樹、泡桐或構(gòu)樹。
麻瘋樹可種子繁殖和扦插繁殖，扦插繁殖時選2～4年生，直徑1～3cm的枝條，剔除葉片，切成20～30cm長，扦插端削成馬蹄形；扦插前用清水或400倍液的生根粉浸枝5～10分鐘；扦插株行距20～30×20～30cm，深為插穗的1/3；插后適當(dāng)澆水保持土壤濕度，通常10～20天可生根，次年春天可以移植。
泡桐采用分根繁殖，在秋季落葉后到春季樹液流動前，從健壯、無病蟲害的幼齡母株上采取種根，根粗2～5cm，長20～30cm；采集的種根用濕沙保存，選擇背風(fēng)、排水良好的土段挖深1～1.5m的溝，長、寬依種根數(shù)量而定；先在溝底鋪5cm左右的濕沙，再將種根置于溝內(nèi)，當(dāng)種根堆放30～50cm高時，在種根上鋪10cm左右的濕沙；種根距地面10cm時，用濕沙填平并在上面遮蓋防水材料，四周開挖排水溝，防止雨水滲入；2～3月份土壤解凍后，平整土地，種根提前1～2天從地下取出，置于陰涼通風(fēng)處使其略微失水；種根放在苗床上，稍用力按入土中，再覆土1～2cm；保持土壤濕潤，并覆蓋地膜，20天左右即發(fā)芽出土，幼芽出土后及時將出芽處的地膜穿孔，使芽苗伸出；加強(qiáng)肥水管理，次年便可移植。
構(gòu)樹采用種子繁殖，在10～11月采集成熟的構(gòu)樹果實(shí)，搗爛果皮用水洗凈種子，用濕沙保存；來年3月份，平整土地，將種子和細(xì)砂混合均勻撒在苗床上，覆蓋1～2cm的細(xì)土，適當(dāng)澆水后蓋一層稻草保濕，15～20天后發(fā)芽出土，當(dāng)30%～50%幼苗出土?xí)r，選晴天的下午分批揭除稻草。培育6～8個月后便可移植。
7、修復(fù)植物生長到一定時間或高度后，進(jìn)收刈割、修剪或砍伐收獲生物質(zhì)。
通常辣蓼、野艾蒿、香根草與苧麻在夏、秋兩季進(jìn)行刈割，一年可刈割1～2次；小葉女貞與麻瘋樹、泡桐、構(gòu)樹在春秋兩季進(jìn)行修剪，一年修剪1次，修剪量可達(dá)植株生物量的1/3～1/2。
8、從污染修復(fù)區(qū)收集的生物質(zhì)，供生物質(zhì)電廠焚燒發(fā)電。
在焚燒過程中加入cao，通過旋風(fēng)除塵可收集煙氣中的粉塵，煙氣通過冷凝器（或冷卻管道）獲得粗三氧化二砷和冷卻的煙氣；粗三氧化二砷可供進(jìn)一步提純便獲得精白砷，冷卻后的煙氣經(jīng)洗滌處理達(dá)標(biāo)后排向大氣中。
煙氣中的粉塵再次混入植物中焚燒，其灰渣中含量有大量的caso4和ca3(aso4)2，ca3(aso4)2可用于玻璃生產(chǎn)或制備木材防腐劑。