[发明专利]一种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方法。

背景技术

土壤是地球表面具有肥力、能生长植物的疏松表层，它是人类赖以生存发展所必需的生产资料，也是人类社会最基本、最重要、不可替代的自然资源，因此对土壤环境的保护已引起广泛关注。在土壤的污染物中，重金属污染是一类典型的优先控制污染物。许多环境公害事件，如日本的骨痛病(1931～1972)等均由于重金属污染造成，对重金属污染土壤的修复至关重要。目前，全世界平均每年排放的数万吨汞、数百万吨铜、铅、数千万吨锰都将以各种方式进入土壤，我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积已占总耕地面积的1/5，涉及11个省25个地区，每年因此造成的经济损失达300多亿元。这种普遍存在的土壤污染，需要经济、安全的生态修复技术才能予以广泛解决。

现有的重金属污染土壤修复技术主要包括化学法(化学固定化和稳定化、化学还原)、隔离包埋法、热冶分离法、电修复法、微生物修复法、植物修复法、吸附法和清洗法等，但这些方法均存在一定的局限性。但是，目前的土壤修复技术一般都存在成本高、二次污染严重、操作复杂、修复周期长的缺陷。化学法改变土壤的性质，处理费用高，且存在二次污染，隔离包埋法仅将重金属进行了隔离，对土壤生态仍存在潜在危险；电修复法技术较不成熟；热冶分离法不适合现场操作，处理费用高、适用范围窄；微生物修复法利用的载体是微生物活体，污染物的非连续分布会隔断微生物运动，因此处理周期长，且与土著微生物竞争有机营养物作底物，容易失去活性；植物修复法修复周期长(几十年甚至几百年)，存在植物的后续处理问题；电修复只适用于小面积污染，现场操作难度大；吸附法存在易饱和、成本高、效率低的缺点；相对于上述其他方法，清洗法具有周期短，成本低的优点，但当采用化学试剂时，容易影响土壤环境，造成二次污染。

发明内容

本发明提供了一种全新的修复重金属污染土壤的方法，该方法主要包括如下两个步骤：

(1)将重金属从土壤团聚体中分离出来并进行富集；

(2)将步骤(1)中获得的重金属富集体从土壤环境中移除。

具体地来说，上述步骤(1)中将重金属从土壤团聚体从分离并富集的方法是通过在土壤中接种具有吸收、富集重金属的藻类进行的，具体包含如下步骤：

A、获取微藻并将其在液体培养液中进行培养，将处于对数生长期的微藻培养液进行稀释，用培养液将藻类细胞密度稀释至10³-10⁴/L^-1；

B、将步骤A中获得的稀释后的含藻类培养液喷洒到目标土壤上，喷洒时日平均温度不低于15摄氏度，喷洒后如果土壤比较干燥，则对土壤进行浇灌，至土壤含水量达到10％(重量)以上；

C、保持土壤湿度，使其藻类能正常生长，20～40天后即可采取下一步措施。

上述步骤A中提到的微藻包括但是不限于小球藻属(chlorella sp)，筒柱藻属(cylindrotheca sp.)，硅藻(diatom)，菱形藻(Nitzschia sp.)，裂壶藻(schizochytrium sp.)，杜氏藻属(dunaliella)，栅藻(Scenedesmus sp.)，微绿球藻(Nannochloris sp.)，衣藻属(chlamydomonas sp.)，扁藻(Tetraselmis sp.)，空球藻属(Eudorina sp.)等。步骤A中提到的培养液包括但不限于BG-11培养基、F/2培养基、walne培养基、TAP培养基以及其他任何经过修改的微藻培养基。

优选地，上述步骤A中使用的微藻是从尾矿场的尾矿表面生物结皮中获取的微藻。具体地说包含以下步骤。

b、铲取尾矿表面的生物结皮，将其轻轻揉碎，并将其过60～100目筛，这样能去除大部分尾矿砂，获得结皮中的藻类及苔藓的混合物；

b、将步骤a中获得的藻类及苔藓混合物置于常规藻类液体培养基中培养，培养方法按常规藻类培养方法进行，随后对藻类进行分离，获得可使用的含藻类的培养液。

上面提到的尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的废渣矿渣，一般会由于长时间积累而形成尾矿库，一般尾矿中都含有较高含量的重金属，其含有的主要重金属种类根据矿藏种类的不同而不同，常见的其所含有的重金属有铜，铁，锌，镉，铬，铅等。