[发明专利]汞污染土壤的原位修复方法

说明书

本发明公开了一种汞污染土壤的原位修复方法，选用生物炭、多硫化钙和亚硒酸钠三种钝化剂，在一定的时间节点，分次施加于土壤中：生物炭混合施加到土壤中后可有效改善土壤微环境，在偏碱且还原性较强的土壤中，汞的迁移性大大降低，具有强大的比表面和多孔结构、复杂的有机官能团的生物炭又能大量吸持土壤中的汞；在土壤中浇灌多硫化钙溶液可进一步促进汞的矿化，种植农作物后其根部土壤微环境生物活性加强，为了降低该时期汞的生物有效性，本发明选择施加亚硒酸钠溶液，利用硒与汞的拮抗效应弱化其生物有效性。通过投加三种钝化物处理后，显著降低了农作物中汞含量。同时该钝化剂具有较强的土壤环境友好性，不会产生二次污染，具有推广应用价值。

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤的修复，尤其是涉及一种汞污染土壤的原位修复方法。

背景技术

汞以其毒性的生物积累特征，严重威胁着人类的生命健康和生态环境。汞污染土壤对作物及农产品质量存在巨大的威胁，对土壤汞污染的修复研究日益成为当前环境科学与工程领域的热点。汞污染土壤的修复从原理上大致可分为物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术三大类。传统使用的物理、化学修复技术如客土、淋洗、热解处理、化学固化等修复污染土壤时均存在一定的局限性，比如不适宜修复大面积汞污染土壤等，另外这些方法可能影响土壤生物的活性，甚至改变土壤结构，从而导致土壤生物学机能丧失；生物修复如植物修复、微生物修复技术等是一种新兴的高效修复技术，适宜对大面积重金属污染土壤的修复，具有良好的社会生态效益，但也存在一定的局限性，目前发现的对汞金属有较好积累效果的植物种类有限，且植物难以修复高浓度汞污染土壤,而微生物治理技术存在菌株的筛选、环境对微生物的变异作用等问题。

大量文献表明，土壤中汞总量指标并不能很好地评估其生物有效性及环境风险度，可被植物吸收的重金属很大程度上来源于土壤溶液，而与土壤颗粒物紧密结合的部分一般是不能被植物所利用的。因此通过调节土壤理化性质，从而改变汞在土壤环境中的赋存形态，抑制其生物有效性是一种原位处理土壤汞污染的简单而快速有效的手段。目前有不少学者将腐殖酸、粘土矿物、天然沸石、膨润土等（如中国专利文献CN103834409\CN103639194\CN105085004等）作为钝化剂用于修复Hg等重金属污染土壤，在种植农作物前将钝化剂一次投加进土壤中，用于对污染土壤进行修复，实验证明，修复效果仍显欠缺。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，综合钝化剂成本、土壤环境亲和性、钝化效果等多方因素，提供一种汞污染土壤的原位修复方法，旨在控制农作物生命周期内对土壤环境中的汞的吸收及富积。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的汞污染土壤的原位修复方法包括下述步骤：

第一步，在农作物种植前，将生物炭按2g/kg土壤的比例均匀播撒在土壤中，通过犁翻使其混匀在土壤耕作层中；保持土壤水分不低于10%，平衡十天时间；

第二步，按多硫化钙200mg/kg土壤、亚硒酸钠300mg/kg土壤的比例称量后，加水配制成水溶液浇灌土壤，加水量使浇灌后的土壤水分含量较浇灌前提高10%，平衡一周后种植农作物；

第三步，按常规方法进行后续的田间管理。

所述第二步可以替换为：

按200mg/kg土壤的需求量称取多硫化钙，加水配制成水溶液浇灌土壤，加水量使浇灌后的土壤水分含量较浇灌前提高10%，平衡一周后种植农作物；待农作物栽种后，再按300mg/kg土壤的需求量称取亚硒酸钠，加水配制成水溶液浇灌土壤，加水量使浇灌后的土壤水分含量较浇灌前提高10%，平衡三天。

所述第二步还可以替换为：