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一种用化学淋洗和 植物修复联合修复农田重金属污染 土壤的方法

阅读：678发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：将农田重金属污染土壤与淋洗液混合，均匀搅拌；在搅拌后得到的重金属污染土壤中添加改良剂混合进行处理，改良完成后种植超积累植物完成对农田重金属污染土壤的修复。本发明采用土壤淋洗和植物修复技术相结合的方法，既能够有效降低土壤中的重金属含量，又可以降低土壤中残留重金属和淋洗液的生物有效性，从而能够有效控制残留土壤中淋洗液和重金属的危害。本发明方法具有工艺简单、修复成本低、实用性高、修复效果好等优点。，下面是一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、淋洗：将重金属污染土壤与淋洗液混合，均匀搅拌；
S2、改良：将步骤S1中经淋洗后得到的重金属污染土壤与改良剂混合进行改良培肥处理；
S3、植物修复：在步骤S2中改良后的土壤上种植超积累植物，完成对重金属污染土壤的修复。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重金属污染土壤与所述淋洗液的质量体积比为1 g∶2 mL。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述淋洗液为FeCl3溶液；所述FeCl3溶液的浓度为10 m mol/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改良剂包括海泡石和有机肥。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述改良剂中的海泡石、有机肥与所述步骤S1中经淋洗后得到的农田重金属污染土壤的质量比为1∶3∶100。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述重金属污染土壤中的重金属包括镉、铅。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述搅拌的时间为1h～6h。

说明书全文

一种用化学淋洗和 植物修复联合修复农田重金属污染 土壤的

方法

技术领域

[0001] 本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，涉及一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法。

背景技术

[0002] 土壤是人类赖以生存和发展的物质基础，是社会经济发展的根基。随着全球经济化的迅速发展，工业生产和人类活动使得土壤重金属污染问题日益突出，并成为我国农业可持续发展的制约问题之一。根据环境保护部会同国土资源部开展的全国土壤污染状况调查，全国土壤总的点位超标率为16 .1％，其中无机污染物超标点位数占全部超标点位的82 .8％，无机污染物主要为重金属污染物，我国土壤环境状况形势十分严峻。土壤重金属污染不仅破坏生态环境，降低农作物产量，也严重危害了人体的健康。

[0003] 化学修复法主要有固定稳定化和淋洗法两种。固定稳定化是通过向污染土壤中添加稳定剂，增加土壤的有机质、阳离子交换量和粘粒含量等，或改变土壤的氧化还原电位、电导等理化性质，从而使土壤中的重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附等作用，达到降低土壤重金属生物有效性的目的。淋洗法是向重金属污染土壤上加入化学淋洗剂使之与重金属发生反应，使吸附固定在土壤表面颗粒上的重金属与淋洗剂形成溶解性的离子或金属－试剂络合物而达到去除重金属的目的。淋洗法的关键是淋洗剂的选择，常用的化学淋洗剂有金属螯合剂、无机盐类、表面活性剂、有机酸等，相比于固定稳定法，淋洗法更为彻底、安全，是一种永久性的重金属修复措施。除此之外，淋洗法对重金属的去除效率高、见效快、处理量大、成本低，适用于大面积重金属中高污染土壤的治理。但这种方法在去除重金属的同时，易造成土壤性质的破坏和土壤养分的流失，并可能造成地下水的污染。而土壤改良剂的添加，植物修复技术的后续利用，能够快速实现既高效去除土壤重金属又能迅速恢复农田土壤的应用，将为快速修复重金属污染土壤提供广阔的应用前景。因此，将土壤淋洗和植物修复技术结合在一起，获得一种既能够有效降低土壤中重金属含量，同时又能恢复农田土壤的生产功能的土壤修复方法对实现重金属污染土壤的有效治理和再利用具有重要的意义。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、修复成本低、实用性高、修复效果好的用化学淋洗和植物修复技术联合修复农田重金属污染土壤的方法。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
S1、淋洗：将重金属污染土壤与淋洗液混合，均匀搅拌；
S2、改良：将步骤S1中经淋洗后得到的重金属污染土壤与改良剂混合进行改良培肥处理；
S3、植物修复：在步骤S2中改良后的土壤上种植超积累植物，完成对重金属污染土壤的修复。

[0006] 上述的方法中，所述重金属污染土壤与所述淋洗液的质量体积比为1 g∶2 mL。

[0007] 上述的方法中，所述淋洗液为FeCl3溶液；所述FeCl3溶液的浓度为10 m mol/L。

[0008] 上述的方法中，进一步改进的，所述钝化修复剂包括海泡石和有机肥。

[0009] 上述的方法中，进一步改进的，所述改良剂中的海泡石、有机肥与所述步骤S1中经淋洗后得到的农田重金属污染土壤的质量比为1∶3∶100。

[0010] 上述的方法中，进一步改进的，步骤S1中，所述重金属污染土壤中的重金属包括镉、铅。

[0011] 上述的方法中，步骤S1中，所述搅拌的时间为1h～6h。

[0012] 与现有技术相比，本发明的优点在于： (1)本发明提供了一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法，采用土壤淋洗和植物修复技术相结合的方法，既能够有效降低土壤中的重金属含量，同时又能恢复农田土壤的生产功能的土壤修复方法对实现重金属污染土壤的有效治理和再利用具有重要的意义。本发明方法具有工艺简单、修复成本低、实用性高、修复效果好等优点。

[0013] (2)本发明的方法中，以FeCl3溶液为淋洗液，对土壤的二次污染较小，首先将FeCl3溶液(淋洗液)与农田重金属污染土壤均匀混合，促进土壤中的重金属离子进入淋洗液中。在此基础上，本发明往淋洗后的重金属污染土壤中加入了改良剂进行改良处理，其中改良剂的加入可以提高土壤pH，降低有效态重金属含量，而且可以补充土壤因淋洗损失的原有肥力，也可以增加土壤中微生物的种类、数量和活性，有利于进一步修复淋洗后的土壤，提高修复后土壤的利用价值。改良后，再种植超积累植物进行植物修复，进一步提高重金属的修复效率。

具体实施方式

[0014] 以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

[0015] 实施例1：一种用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：
(1)淋洗：将浓度为10 m mol/L的FeCl3溶液(淋洗液)与重金属污染土壤按照液固比为
2mL∶1g的比例混合，在转速为200r/min下搅拌1h，离心，弃去离心所得的淋洗液，得到淋洗后的重金属污染土壤。

[0016] (2)将步骤(1)中淋洗后的重金属污染土壤风干(通过风干处理更有利于土壤与改良剂混合均匀)，与海泡石、有机肥(海泡石、有机肥均为市售，其中有机肥过2mm筛)混合，其中海泡石、有机肥与上述风干后的重金属污染土壤的质量比为1∶3∶100，混合均匀后保湿土壤含水量为50％进行改良处理。

[0017] (3)将步骤(2)中改良后的土壤自然平衡一周后，直接扦插超积累植物伴矿景天进行植物修复。

[0018] 对实施例1中淋洗后的重金属污染土壤和植物修复后的重金属污染土壤中的重金属总含量、重金属有效态含量进行检测，结果表明：淋洗后未改良土壤上伴矿景天地上部对Cd的吸取量为0.38 mg kg-1，添加海泡石和有机肥改良处理使Cd的吸取量提高到0.58 mg kg-1化学淋洗过程中使土壤CaCl2提取态Cd浓度有原土的0.89 mg kg-1下降至0.33 mg kg-1，通过改良培肥有效态Cd浓度进一步降低，在海泡石和有机肥的处理下降低到了0.14 mg kg-1。种植伴矿景天后，有效态Cd浓度进一步降低，土壤CaCl2提取态Cd浓度降至0.04 mg kg-1。数据结果表明，单纯化学淋洗Cd的去除率为
45.2%，单纯植物吸取对Cd的去除率为35.3%，而通过化学淋洗、改良培肥、植物吸取处理下土壤中Cd的去除率提高至63.8%。由此可见，淋洗对土壤结构、土壤肥力等会产生一定的破坏作用，而改良剂的添加、伴矿景天的吸取修复不仅可增加土壤微生物的群落结构，有助于土壤性质的恢复，同时还显著提高了对土壤中污染物的去除效率。因此，本发明用化学淋洗和植物修复联合修复农田重金属污染土壤的方法，既可以去除土壤中大部分的重金属，又可以减轻淋洗后残留化学淋洗剂和残留重金属对土壤性质的破坏，缓解了对土壤肥力的影响，同时还提高对重金属污染土壤的修复效果。本发明方法具有工艺简单、修复成本低、实用性高、修复效果好等优点，是一种能够有效修复重金属污染土壤的方法。

[0019] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。

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