一种镉污染土壤修复方法 |
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| 申请号 | CN201611032318.3 | 申请日 | 2016-11-22 | 公开(公告)号 | CN106734157A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 沃邦环保有限公司; | 发明人 | 刘军亮; 莫日红; 姜在春; 莫日高; 彭美银; 莫清云; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了镉污染 土壤 修复方法，每亩镉污染土壤施用 有机肥 制得预处理土壤；将 土壤修复 用调理剂与预处理土壤按照 质量 比1:3‑20进行第一次混合，喷洒 水 ，20‑30天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，混合均匀后经过10‑50天后即能修复镉污染土壤；其中土壤修复用调理剂包括： 硅 灰石、 沼渣 、 硝酸 硒、 碱 式 碳 酸 铝 钠、 磷酸 钡、聚二甲基硅 氧 烷二季胺盐、 甘蔗 灰、竹粉、甲基异噻唑啉 酮 、锗酸钠、偏 硼 酸钡、(三甲基硅基) 磷酸盐 、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩。采用本发明的方法修复后土壤的镉离子的去除率高于84％，对土壤的修复效果好，修复周期短且修复后的土壤环境质量完全满足中国《土壤环境质量标准》(GB15618‑1995)二级标准要求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.镉污染土壤修复方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种镉污染土壤修复方法技术领域背景技术[0002] 污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素，这些重金属的主要来自于工矿企业废渣、废水、污泥、农药和烟尘大气沉降等。重金属无法被微生物分解，重金属自身流动性较差，很容易通过食物链进入并聚集在人体内，危害人体健康，此外重金属还可能转化为对人体危害更大的物质，带来更大的危害。 [0003] 我国的镉污染严重，近年来我国土壤镉污染事件频发，如湖南“镉大米”事件，在社会上引起了广泛关注，重金属污染农田土壤的修复治理已迫在眉睫。镉是重金属毒害作用最大的“五毒”之一，具有潜伏性、持久性和不可逆性，生物毒性大，在土壤中比其它重金属更易于被农作物吸收，进入食物链，危害人体健康。公开号为CN 102513340 A的发明专利公开了一种修复重金属镉污染土壤的方法，具体采用植物与微生物联合修复方法处理镉污染土壤，结果表明镉去除率为64.2％，该方法存在修复周期长、后期植物收集与处理工艺复杂等不足。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供修复效果好、修复周期短的镉污染土壤修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0006] 镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0008] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:3-20进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为8-20％，保持预处理土壤的温度为18-35℃，20-30天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的5-30％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为10-30％，保持预处理土壤的温度为25-35℃，经过10-50天后即能修复镉污染土壤；其中土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石30-70份、沼渣5-25份、硝酸硒1-20份、碱式碳酸铝钠0.1-5份、磷酸钡1- 15份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐1-10份、甘蔗灰3-20份、竹粉1-15份、甲基异噻唑啉酮0.1-5份、锗酸钠0.1-5份、偏硼酸钡0.1-5份、(三甲基硅基)磷酸盐0.1-5份、三巯基均三嗪0.1-5份、聚乙撑二氧噻吩0.1-2份。 [0010] 作为本发明进一步的方案：步骤1)中，每亩镉污染土壤施用有机肥1-1.5吨。 [0011] 作为本发明进一步的方案：步骤1)中，保持污染土壤的湿度为20-40％；放置10-20天。 [0012] 作为本发明进一步的方案：步骤2)中，土壤修复用调理剂与预处理土壤进行第一次混合的质量比为1:5-10。 [0013] 作为本发明进一步的方案：步骤2)中，第二次混合时，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的10-20％。 [0014] 作为本发明进一步的方案：步骤2)中，第二次混合后，经过15-45天后即能修复镉污染土壤。 [0015] 作为本发明进一步的方案：步骤2)中，土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石35-65份、沼渣8-20份、硝酸硒2-15份、碱式碳酸铝钠0.5-4份、磷酸钡1-12份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐1-8份、甘蔗灰5-15份、竹粉1-12份、甲基异噻唑啉酮0.2-4份、锗酸钠0.2-4份、偏硼酸钡0.1-3份、(三甲基硅基)磷酸盐0.5-4份、三巯基均三嗪0.5-3份、聚乙撑二氧噻吩0.1-1.5份。 [0016] 作为本发明进一步的方案：步骤2)中，土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石40-60份、沼渣11-17份、硝酸硒3-11份、碱式碳酸铝钠1-3份、磷酸钡2-8份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐2-6份、甘蔗灰7-12份、竹粉2-8份、甲基异噻唑啉酮0.5-2份、锗酸钠0.5-2份、偏硼酸钡0.2-1.2份、(三甲基硅基)磷酸盐1-2份、三巯基均三嗪1-1.6份、聚乙撑二氧噻吩0.1-0.8份。 [0017] 作为本发明进一步的方案：步骤2)中，土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过30-100目筛，混合均匀后即得。 [0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0019] 采用本发明的修复方法进行重金属修复，修复后土壤的镉离子的去除率高于84％，消除镉污染农田土壤的环境污染风险，确保农产品的安全生产，对土壤的修复效果好，修复周期短且修复后的土壤环境质量完全满足中国《土壤环境质量标准》(GB15618- 1995)二级标准要求。土壤修复用调理剂中的硅灰石、沼渣、硝酸硒、甘蔗灰、竹粉等对土壤的质地的调理发挥着重要作用，有效保护土壤结构的完整性，确保修复后的土壤能够用于农耕的可能性。 具体实施方式[0020] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的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。 [0021] 实施例1 [0022] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0023] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥0.5吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为10％；放置5天后制得预处理土壤。 [0024] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:3进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为8％，保持预处理土壤的温度为18℃，20天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的5％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为10％，保持预处理土壤的温度为25℃，经过10天后即能修复镉污染土壤。 [0025] 其中有机肥为羊粪。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石30份、沼渣5份、硝酸硒1份、碱式碳酸铝钠0.1份、磷酸钡1份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐1份、甘蔗灰3份、竹粉1份、甲基异噻唑啉酮0.1份、锗酸钠0.1份、偏硼酸钡0.1份、(三甲基硅基)磷酸盐0.1份、三巯基均三嗪0.1份、聚乙撑二氧噻吩0.1份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过30目筛，混合均匀后即得。 [0026] 实施例2 [0027] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0028] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥2吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为50％；放置30天后制得预处理土壤。 [0029] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:20进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为20％，保持预处理土壤的温度为35℃，30天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的30％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为30％，保持预处理土壤的温度为35℃，经过50天后即能修复镉污染土壤。 [0030] 其中有机肥为鸡粪、牛粪、羊粪、马粪的混合物。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石70份、沼渣25份、硝酸硒20份、碱式碳酸铝钠5份、磷酸钡15份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐10份、甘蔗灰20份、竹粉15份、甲基异噻唑啉酮5份、锗酸钠5份、偏硼酸钡5份、(三甲基硅基)磷酸盐5份、三巯基均三嗪5份、聚乙撑二氧噻吩2份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过100目筛，混合均匀后即得。 [0031] 实施例3 [0032] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0033] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥1吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为20％；放置10天后制得预处理土壤。 [0034] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:5进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为10％，保持预处理土壤的温度为20℃，22天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的10％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为15％，保持预处理土壤的温度为25℃，经过15天后即能修复镉污染土壤。 [0035] 其中有机肥为鸡粪。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石35份、沼渣8份、硝酸硒2份、碱式碳酸铝钠0.5份、磷酸钡1份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐1份、甘蔗灰5份、竹粉1份、甲基异噻唑啉酮0.2份、锗酸钠0.2份、偏硼酸钡0.1份、(三甲基硅基)磷酸盐0.5份、三巯基均三嗪0.5份、聚乙撑二氧噻吩0.1份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过50目筛，混合均匀后即得。 [0036] 实施例4 [0037] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0038] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥1.5吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为40％；放置20天后制得预处理土壤。 [0039] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:10进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为15％，保持预处理土壤的温度为35℃，30天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的20％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为30％，保持预处理土壤的温度为35℃，经过45天后即能修复镉污染土壤。 [0040] 其中有机肥为牛粪、羊粪、马粪的混合物。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石65份、沼渣20份、硝酸硒15份、碱式碳酸铝钠4份、磷酸钡12份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐8份、甘蔗灰15份、竹粉12份、甲基异噻唑啉酮4份、锗酸钠4份、偏硼酸钡3份、(三甲基硅基)磷酸盐4份、三巯基均三嗪3份、聚乙撑二氧噻吩1.5份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过80目筛，混合均匀后即得。 [0041] 实施例5 [0042] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0043] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥1.2吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为25％；放置18天后制得预处理土壤。 [0044] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:6进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为10％，保持预处理土壤的温度为30℃，22天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的18％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为20％，保持预处理土壤的温度为30℃，经过30天后即能修复镉污染土壤。 [0045] 其中有机肥为羊粪、马粪、兔粪、鸭粪的混合物。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石40份、沼渣11份、硝酸硒3份、碱式碳酸铝钠1份、磷酸钡2份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐2份、甘蔗灰7份、竹粉2份、甲基异噻唑啉酮0.5份、锗酸钠0.5份、偏硼酸钡0.2份、(三甲基硅基)磷酸盐1份、三巯基均三嗪1份、聚乙撑二氧噻吩0.1份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过50目筛，混合均匀后即得。 [0046] 实施例6 [0047] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0048] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥1.3吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为30％；放置15天后制得预处理土壤。 [0049] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:8进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为14％，保持预处理土壤的温度为25℃，25天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的15％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为20％，保持预处理土壤的温度为35℃，经过30天后即能修复镉污染土壤。 [0050] 其中有机肥为鸡粪、牛粪、羊粪、马粪的混合物。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石60份、沼渣17份、硝酸硒11份、碱式碳酸铝钠3份、磷酸钡8份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐6份、甘蔗灰12份、竹粉8份、甲基异噻唑啉酮2份、锗酸钠2份、偏硼酸钡1.2份、(三甲基硅基)磷酸盐2份、三巯基均三嗪1.6份、聚乙撑二氧噻吩0.8份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过60目筛，混合均匀后即得。 [0051] 实施例7 [0052] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0053] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥1.1吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为25％；放置18天后制得预处理土壤。 [0054] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:8进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为10％，保持预处理土壤的温度为30℃，22天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的18％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为20％，保持预处理土壤的温度为30℃，经过30天后即能修复镉污染土壤。 [0055] 其中有机肥为羊粪、马粪、兔粪、鸭粪的混合物。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石45份、沼渣12份、硝酸硒5份、碱式碳酸铝钠2份、磷酸钡5份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐3份、甘蔗灰8份、竹粉3份、甲基异噻唑啉酮1份、锗酸钠0.5份、偏硼酸钡0.2份、(三甲基硅基)磷酸盐1份、三巯基均三嗪1份、聚乙撑二氧噻吩0.1份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过50目筛，混合均匀后即得。 [0056] 实施例8 [0057] 本发明实施例中，镉污染土壤修复方法，包括以下步骤： [0058] 1)每亩镉污染土壤施用有机肥1.4吨，用旋耕机翻入镉污染土壤内，喷洒水，保持污染土壤的湿度为30％；放置15天后制得预处理土壤。 [0059] 2)将土壤修复用调理剂与预处理土壤按照质量比1:7进行第一次混合，在混合的过程中喷洒水，保持预处理土壤的湿度为14％，保持预处理土壤的温度为25℃，25天后再添加一次土壤修复用调理剂进行第二次混合，土壤修复用调理剂的添加量为预处理土壤质量的15％，混合均匀后，保持预处理土壤的湿度为20％，保持预处理土壤的温度为35℃，经过30天后即能修复镉污染土壤。 [0060] 其中有机肥为鸡粪、牛粪、羊粪、马粪的混合物。土壤修复用调理剂，按照重量份的原料包括：硅灰石55份、沼渣15份、硝酸硒10份、碱式碳酸铝钠2.5份、磷酸钡7份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐4份、甘蔗灰11份、竹粉6份、甲基异噻唑啉酮1.5份、锗酸钠2份、偏硼酸钡1.2份、(三甲基硅基)磷酸盐2份、三巯基均三嗪1.6份、聚乙撑二氧噻吩0.8份。土壤修复用调理剂的制备过程：将硅灰石、沼渣、硝酸硒、碱式碳酸铝钠、磷酸钡、聚二甲基硅氧烷二季胺盐、甘蔗灰、竹粉、甲基异噻唑啉酮、锗酸钠、偏硼酸钡、(三甲基硅基)磷酸盐、三巯基均三嗪、聚乙撑二氧噻吩按照重量份称取后，过60目筛，混合均匀后即得。 [0061] 性能测试 [0062] 取相同的待修复的镉污染土壤，分别采用上述各实施例1-6中的方法进行土壤修复，修复后，对各土壤进行抽样化验检测，检测结果见表1所示： [0063] 表1 [0064] 镉离子浓度(mg/kg) 镉离子去除率 初始浓度 160.8 - 实施例1 25.6 84.1％ 实施例2 24.3 84.9％ 实施例3 21.5 86.6％ 实施例4 20.8 87.1％ 实施例5 19.5 87.9％ 实施例6 18.6 88.4％ 实施例7 18.2 88.7％ 实施例8 18.0 88.8％ [0065] 由上表可知，采用本发明进行修复，镉离子的去除率高于84.1％，显示较佳的去除效率和去除效果。实施例5-8为本发明的较佳实施例。 [0066] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 [0067] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
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