[发明专利]一种土壤重金属污染的淋洗修复系统及修复方法

说明书

本发明公开了一种土壤重金属污染的淋洗修复系统及修复方法，修复系统包括防渗层及铺设于防渗层上部的污染土壤区，污染土壤区内分布有水环境区，污染土壤区的上部设有淋洗喷带，污染土壤区与水环境区水平方向衔接处依次铺设粗砂层和鹅卵石层，污染土壤区种植有用于吸附重金属的陆生植物，水环境区的中部设有集水池，淋洗喷带通过管路与设置于集水池内的潜水泵相连，淋洗喷带上设有横向分布的喷水孔，水环境区种植用于吸收淋洗液中重金属的水生植物。本发明还公开了土壤重金属污染的淋洗修复方法。本发明水量损失小且可重复利用，同时具有处理成本低、可操作性强、可自动化控制以及可实现大面积应用等优点。

技术领域

本发明属于土壤重金属污染场地修复技术领域，具体涉及一种土壤重金属污染的淋洗修复系统及修复方法。

背景技术

目前土壤重金属污染修复方法主要有物理化学修复方法、生物学修复方法、农业调控修复方法等。基于这些方法的相关专利包括：一种重金属污染土壤区修复装置及隔离修复方法(201310651525.7)、一种重金属污染土壤区的水葫芦修复方法及修复系统(201610137257.0)、重金属污染土壤区的化学淋洗修复工艺(201510331030.5)、重金属污染土壤区淋洗修复系统(201610094817.9)等等。这些专利技术虽然都能对重金属进行处理，但是以上专利方法存在处理成本高、处理复杂、施工难度大、可操作性不强、修复周期长以及难以实现大面积应用等缺点，并且在淋洗处理过程中存在用水量大、淋洗造成土壤肥力流失、淋洗液不能循环利用等不足之处。

现有陆生植物在土壤重金属污染治理中也存在一定的局限性，陆生植物主要通过根部处理，虽然需要浇水，但是只能保持一时，土壤固体中重金属离子的活性低于水环境内重金属离子的活性，另外土壤重金属污染中，往往伴随着周围地表径流的污染。在土壤重金属污染中很少有利用水生植物进行修复，对水生植物去除重金属的研究更多在湿地、河流等水环境中。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种处理成本低、可操作性强、可自动化控制以及可实现大面积应用的土壤重金属污染的淋洗修复系统及修复方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种土壤重金属污染的淋洗修复系统，其特征在于包括防渗层及铺设于防渗层上部的污染土壤区，污染土壤区内分布有水环境区，污染土壤区的上部设有淋洗喷带，污染土壤区与水环境区水平方向衔接处依次铺设粗砂层和鹅卵石层，污染土壤区种植有用于吸附重金属的陆生植物，水环境区的中部设有集水池，集水池与补给水源相连，淋洗喷带通过管路与设置于集水池内的潜水泵相连，淋洗喷带上设有横向分布的喷水孔，水环境区种植用于吸收淋洗液中重金属的水生植物，该水生植物包括浮叶植物、沉水植物和浮水植物，利用淋洗喷带喷洒的淋洗液使得污染土壤区的重金属向水环境区转移，再利用浮叶植物、沉水植物和浮水植物在水环境区的底部、中部和顶部全面接触吸收淋洗液中的重金属，提高重金属污染土壤区的修复效率并缩短修复周期。

优选的，所述防渗层采用HDPE膜，该防渗层根据污染层厚度铺于土壤表层30-100cm处，用于后期水生植物修复并防止淋洗液污染地下水。

优选的，所述污染土壤区与水环境区的水平方向衔接处依次铺设粗砂层和鹅卵石层，其中粗砂层的厚度为10-20cm，粗砂层的粒径沿水流方向逐渐增加，鹅卵石层的厚度为15-20cm，鹅卵石层的粒径为5-15cm，粗砂层和鹅卵石层用于过滤淋洗液并防止土壤流失。

优选的，所述污染土壤区表面分布有多个淋洗喷带，多个淋洗喷带分别通过管路与设置于集水池中的潜水泵相连，淋洗喷带上设有横向分布的孔径为10-15mm的喷水孔。

优选的，所述水环境区呈十字交叉状布置于污染土壤区之间，该水环境区的宽度为40-50cm，深度为50-100cm。