[发明专利]一种利用化学淋洗和深层固定联合技术修复重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种修复重金属污染土壤的联合技术，具体地说是利用混合有机制剂淋洗重金属污染土壤，在深层土壤施加钝化剂固定淋出下来的重金属。

背景技术

随着工农业生产的发展，土壤-植物-水系统中重金属污染问题日趋严重。国家环保总局局长周生贤在全国土壤污染状况调查及污染防治专项工作视频会议(2006年7月18日)上表示，据不完全调查，目前中国受污染的耕地约有1.5亿亩，全国每年被重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。我国每年被重金属污染的粮食多达1200万t，由农产品的重金属污染导致的经济损失在逐年增加，2000年已达到320亿元人民币；而且可通过雨水的淋洗作用污染地下水，恶化水文环境，并可能通过接触、食物链等途径直接或间接地危害人类。在许多重点地区，土壤及地下水污染已经导致癌症等疾病的发病率和死亡率明显高于没有污染的对照区数倍到10多倍。土壤重金属污染已成为限制中国农产品国际贸易和社会经济可持续发展的重大障碍之一，污染土壤迫切需要修复治理。

重金属污染土壤的治理方法多钟多样，其中化学淋洗是修复重金属污染土壤的有效技术手段之一。大多情况下，原位修复能显示出其修复效率和成本上的优越性，但是原位化学淋洗面临的问题是土壤淋洗产生的淋出液的处理，淋出液处理不当，将造成地下水污染。目前国际上淋出液常采用泵出处理(P&T)技术，但成本高。因此有必要开发能有效控制淋出液中重金属的土壤修复方法。

发明内容

本发明针对已有技术中的不足，目的在于提供一种本低廉，操作简单，重金属不会被后期的降水淋洗下来的修复重金属污染土壤的方法。

本发明通过以下技术方案实现上述发明目的：

一种利用化学淋洗和深层固定联合技术修复重金属污染土壤的方法，是先将固定剂注入深层土壤，再利用淋洗剂淋洗重金属污染的表层土壤，淋出的重金属在深层被经过固定剂处理的土壤再次固定。

本发明提供的方法重点在于用淋洗和固定的联合技术修复土壤，所用的淋洗剂通常为混合有机制剂，需与要去除的重金属相适应，固定剂也与要固定的重金属相适应。

本发明选用的淋洗剂是一种混合有机制剂，为：柠檬酸、乙二铵四乙酸二钠盐和KCl的混合水溶液，所述柠檬酸、乙二铵四乙酸二钠盐和KCl的摩尔浓度之比为9-11∶1-3∶2-4。

所述混合有机制剂的总摩尔浓度优选为5-50mmol/L。

本发明选用的固定剂为钝化固定剂，选自氯化铁(FeCl₃，pH3-8)、聚合铁(水处理常用的絮凝剂)、CaO中的任意一种或两种以上按任意比例混合的水溶液，其单独的摩尔浓度或混合的总摩尔浓度为0.02-1mol/L。

本发明选用pH3-8的FeCl₃水溶液是一个优选范围，而非实施本发明的全部方案。

本发明所述CaO也可以使用石灰来代替，不影响本发明的实施。

所述在土壤中注入固定剂采用打孔注入溶液的方式；打孔的深度为50-100cm。该深度是优选方案，与目前人们利用的土壤深度相适应。

本发明的提供的修复重金属污染土壤的方法，淋洗从表层土壤开始，化学淋洗产生的淋出液中的重金属会被固定剂处理的深层土壤固定下来，然后再进行第二次淋洗；如此反复多次，可使表层受污染土壤达到安全标准，深层由固定剂处理的深层土壤，植物根系很少，植物生长基本不会吸收重金属；固定剂处理的深层土壤固定的重金属不易被后期的降水淋洗下来，可以控制对地下水的可能风险。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(一)与常用的淋洗剂EDTA、EDDS相比，本发明所选用的混合有机制剂用作淋洗剂能有效清洗土壤中的重金属，且成本明显较低；

(二)本发明所选用的钝化剂与深层土壤混合后固定的重金属不易被后期的降水淋洗下来，有效地控制了对地下水的可能风险；

(三)与淋出液常用的泵出处理(P&T)技术相比，本发明使用深层固定技术，成本明显较低。

(四)与常规表层土壤固定重金属、减少作物吸收相比，本发明将重金属固定在根系很少的深层土壤，安全系数更高。

具体实施方式

以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例试验华南农业大学环境科学与工程系网室进行，污染土壤取自某铅锌矿废水污染的水稻田，其中重金属Zn、Cd和Pb超过国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)。用混合有机制剂对土壤进行淋洗。

实施例1