綜合修復(fù)重金屬污染土壤的方法
【專利說明】綜合修復(fù)重金屬巧染±壤的方法
[0001] 分案申請，原申請?zhí)?014105572666,申請日2014. 10. 21，名稱一種重金屬污染 ±壤的綜合修復(fù)方法。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及±壤修復(fù)方法領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種重金屬污染±壤的綜合修復(fù)方 法。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，含重金屬的污染物通過各種途徑進入±壤，造成±壤 中相應(yīng)重金屬元素的富集?！廊牢廴静坏绊戅r(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)，而且設(shè)及大氣和水環(huán)境 質(zhì)量，并可通過食物鏈危害動物和人類的生命和健康，也就是說，±壤污染影響到整個人類 生存的質(zhì)量。目前國內(nèi)外主要通過兩種途徑治理±壤重金屬污染：一種是活化手段，通過 增加±壤重金屬溶解性和遷移性，進行回收處理，降低±壤中重金屬含量；另一種是純化 手段，通過改變重金屬在±壤中的存在形態(tài)，降低作物對重金屬的吸收。當(dāng)前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 方面，選用適宜的作物品種、增施能夠純化重金屬的有機肥或±壤改良劑、種植不進入食物 鏈的植物吸附重金屬后集中處理W及調(diào)整種植結(jié)構(gòu)等措施，符合現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展水 平，應(yīng)因地制宜推廣應(yīng)用。
[0004] 國內(nèi)外已發(fā)展起來的±壤修復(fù)技術(shù)很多，按照其修復(fù)方式可W將它們分為：原位 (in-situ)修復(fù)和異位（ex-situ)修復(fù)兩種。異位修復(fù)是將受污染的±壤挖出來集中處理。 常見的異位修復(fù)技術(shù)有：萃取、焚燒處理、熱處理和生物反應(yīng)器等多種方法。運是早期常用 的方法。由于該法設(shè)及挖±和運±，因而它具有處理成本高、不能處理深度污染巧日污染物 滲入飽和層±壤及地下水）的±壤、不能處理建筑物下面的±壤、會破壞原±壤結(jié)構(gòu)及生態(tài) 環(huán)境等缺點。國外近幾年來發(fā)展了多種原位修復(fù)技術(shù)。原位修復(fù)是指在現(xiàn)場條件下直接對 污染±壤進行修復(fù)的方法。常見的原位修復(fù)技術(shù)有：原位氣相抽取技術(shù)、原位生物修復(fù)技 術(shù)、原位±壤清洗技術(shù)、原位電動力修復(fù)技術(shù)、原位電磁波加熱技術(shù)、原位玻璃化技術(shù)等。無 論是原位修復(fù)還是異位修復(fù)，它們的基本原理是：改變污染物在±壤中的存在形態(tài)，從而降 低它的毒性；利用某些特殊生物對污染物的富集作用將污染物從±壤中去除。按照修復(fù)原 理±壤修復(fù)技術(shù)又可分為Ξ類：（1)轉(zhuǎn)化重金屬污染物在±壤中的存在形態(tài)，去除或降低 其毒性。運類方法的優(yōu)點為：方法簡單；缺點為：處理不徹底，重金屬仍存在于±壤中，其存 在潛在的毒性，威脅人類健康。上壤改良、換上法、玻璃化技術(shù)均屬于該類方法。（2)生態(tài)措 施。運類方法的優(yōu)點為：費用低；缺點為：處理周期長，富集重金屬的生物體(細(xì)菌或植物） 需進一步的處理，不能進入食物鏈。（3)將重金屬污染物從±壤中去除。運類方法的優(yōu)點 為：處理相對徹底；缺點為：處理費用略高，設(shè)備相對復(fù)雜。熱修復(fù)、氣相抽取技術(shù)、萃取法、 電動力修復(fù)屬于運類方法。
[0005] 申請公布號CN101724404A(申請?zhí)?00910193692)的中國專利文獻公開了一 種重金屬污染±壤改良劑及植物和化學(xué)聯(lián)合修復(fù)方法。所述重金屬污染±壤改良劑為赤泥 和熟石灰的混合物。發(fā)明利用植物和化學(xué)聯(lián)合修復(fù)法，通過化學(xué)方法對±壤進行抑調(diào)節(jié)、 通過種植能源作物和超累積植物等進行±壤重金屬吸附等。授權(quán)公告號CN101947539B (申請?zhí)?01010248855. 8)的中國專利文獻公開了一種處理重金屬污染物的±壤修復(fù)方法， 按±壤中重金屬含量高低，將±壤分成Ξ類，即重度污染±壤、中度污染±壤和輕微污染± 壤，所述的針對重度污染±壤的±壤修復(fù)方法包括先進行化學(xué)淋洗，再進行版蝴富集修復(fù) 和植物修復(fù)；所述的針對中度污染±壤的±壤修復(fù)方法包括版蝴富集修復(fù)和植物修復(fù)；所 述的針對輕微污染±壤的±壤修復(fù)方法為植物修復(fù)。申請公布號CN103484125A(申請 號201310477113.6)的中國專利文獻公開了一種±壤改良劑及用于重金屬鉛污染±壤的 改良方法，設(shè)及一種±壤改良劑?！廊栏牧紕楣腆w算殼基生物炭，在400°C下隔絕氧氣熱 解30min所得的元素組成為C、H、N、K、P、Mg、Ca、Si和0。所述±壤改良劑采用W下方法制 備：將算殼清洗烘干、粉碎后裝入熱解爐中，在380~420°C下隔絕氧氣熱解20~40min，生 物質(zhì)算殼經(jīng)過干燥、預(yù)炭化、炭化得到固體算殼基生物炭。改良方法如下：將上壤改良劑W 2. 5%~10%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加進重金屬鉛污染±壤中，加水至田間±壤飽和持水量的70%，用 薄膜覆蓋防止水分散失，并在薄膜上每間隔5cm處開一氣口，每2~3天加水補充散失的水 分，培養(yǎng)后取出風(fēng)干，得改良±壤。
[0006] ±壤重金屬污染所用工程措施如客±法、換±法、深耕翻±法、固化、穩(wěn)定化方法、 電動力修復(fù)法等，具有穩(wěn)定、見效快的優(yōu)點，但存在工程量大、投資費用高、二次污染隱患等 缺點，不適宜大面積污染±壤的治理?！廊乐亟饘傥廴局参镄迯?fù)效果非常不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的環(huán)境友好型、成本低 廉、對于重金屬污染±壤的修復(fù)具有顯著地效果，能夠改善重金屬污染±壤的肥力、而且不 會產(chǎn)生二次污染，易于大面積推廣的重金屬污染±壤的綜合修復(fù)方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種重金屬污染±壤的綜合修復(fù)方法，步驟如下： (1) 選定待修復(fù)的重金屬污染±壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時節(jié)按400~800公 斤/畝的用量施足腐熟有機農(nóng)雜肥(優(yōu)選的，按500~700公斤/畝的用量施足腐熟有機農(nóng) 雜肥；更加優(yōu)選的，按600公斤/畝的用量施足腐熟有機農(nóng)雜肥)，深耕35~55cm(優(yōu)選的， 深耕40~50cm;更加優(yōu)選的，深耕45cm)，使±壤風(fēng)化，凍死越冬害蟲，±地耕透祀碎； (2) 春季±壤解凍后平均氣溫達到1(TCW上時，移栽具有富集重金屬能力的木本速生 喬木白花泡桐。采用隔行穴植的方式移栽白花泡桐一年生幼苗，行距2. 5~3. 5米，株距 1. 2~1. 8米(優(yōu)選的，行距3米，株距1. 5米)，挖穴定植，穴徑為0. 5~0. 8米，穴深0. 4~ 0. 6米(優(yōu)選的，穴徑為0. 6米，穴深0. 5米)。移栽后，灌一次透水，使苗木根系與±壤結(jié)合更 緊密，灌水后隨即培一層薄±，防治±壤板結(jié)和干裂，W后結(jié)合天氣情況，及時誘水，避免干 旱，5月中下旬~6月苗木的根系生長較快，因此在5月中上旬給苗木追肥，在離苗木20~ 30cm處挖半月形溝，按每畝硫酸錠30kg追肥；6月中下旬苗木開始進入速生期，每畝施憐酸 錠40~50kg，7月中下旬~8月底，是苗木的速生期，需每畝施硫酸錠70kg，施肥時結(jié)合 天氣適當(dāng)灌水。
[0009] (3)移栽完成后，在氣溫達到15°CW上時，引入版蝴修復(fù)過程，即將±壤灌概濕潤 后，投放太平二號蟲丘蝴，投放密度為0. 5~2.οkg/m2(優(yōu)選投放密度為0. 8~1. 5kg/m2;更 加優(yōu)選的，投放密度為1. 0kg/m2)，版蝴通過不停地蠕動攝食，連帶泥±攝入體內(nèi)，使得重 金屬在體內(nèi)停留和富集，修復(fù)期間夏天高溫天氣每天至少灑一次水，并覆蓋稻草保濕；春秋 季節(jié)4~5天灑水一次，灑出的水要勻、細(xì)、沖力小，夏季一個月收集一次成蝴，春秋季節(jié)每 一個半月收集一次成蝴。采用自然光照收集法收集蝴體：使用小釘祀，伊出上壤上層20cm 厚的蝴床±壤，疏松后堆放在塑料薄膜上，版蝴怕光，會逐漸下移至塑料薄膜，將表層±壤 逐漸刮掉放回蝴床，最后通過過篩法收集蝴體。版蝴收集后原±回圃，并投放一定量的蝴 種，使±壤中蝴種數(shù)量與第一期投放量相等，同時，一個處理周期添加一次有機肥，添加量 為20~25kg/m2,進入秋末冬初溫度低于10°C后將所有的版蝴收集； (4)在版蝴修復(fù)過程中的第一次收集版蝴后，引入對化2+具有超積累作用、生長速 度快的草本植物海州香蕾，增強對淺層上壤銅離子的富集作用。采用間隔條植的方式，按 45cmX25cm的株行距移栽，移栽后適時誘水，在8、9月份盛花期時將海州香蕾植株連根整 體移除； 第二年春季修復(fù)地重新引入版蝴和海州香蕾，修復(fù)地引入版蝴前，施足有機農(nóng)雜肥，± 地耕透祀碎，時間和方法同上，整個修復(fù)過程為第一年3月至第二年11月，共20個月的時 間，在污染±壤修復(fù)開始前及修復(fù)過程中的第4個月、8個月、16個月和第20個月（即修復(fù) 過程的第一年7月、11月、第二年7月、11月）各采樣1次，用于了解±壤修復(fù)進展情況。
[0010] 本發(fā)明所用主要原料的作用如下： 腐熟有機農(nóng)