[发明专利]一种重金属污染土壤的联合修复方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属土壤修复技术领域，尤其涉及一种重金属污染土壤的联合修复方法。

背景技术

根据2014年4月环保部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的点位超标率为16.1％，以镉、汞、砷等重金属污染为主的无机污染物超标点位数占总超标点位的82.8％；土壤重金属污染具备长期性、隐蔽性和不可逆性等特征，会直接或间接地污染地表水、地下水、空气、植物及农作物，甚至危害人类的健康和生命；因此，修复重金属污染土壤，恢复土壤原有功能，一直是国内外的难点和热点环境问题。

根据国内外的研究现状及实践经验，目前重金属污染土壤修复技术主要包括：(1)稳定化：将重金属通过物理化学手段改变重金属的存在形态，将重金属钝化在土壤介质中，以降低其溶解性、迁移性及生物有效性；(2)分离去除：将重金属从污染土壤中分离去除，其机制是通过物理化学手段增强土壤中重金属的溶解性及迁移性，再借助一定的设备或手段将重金属分离进行异位处置。

其中，稳定化技术主要以改变土壤中重金属的存在形态，降低其迁移性和生物毒性，该技术以其工艺成熟、成本较低、工期短等优点而广受欢迎；稳定化技术的核心为稳定化药剂，机理大多为调节土壤环境pH值促使土壤中活性态重金属生成氢氧化沉淀态从而减低重金属活性剂对生物有效性，但此类药剂均存在重金属难以稳定长久性问题，即易受环境(尤其是pH变化)的影响而重新释放活性，同时对pH调节过度等会导致土壤结构存在一定程度破坏，更无法达到调理土壤肥力的效果。

此外，分离去除技术是通过物理化学手段增强土壤中重金属的溶解性及迁移性，再借助一定的设备或手段将重金属分离进行异位处置；包括淋洗去除技术、植物修复技术、吸附剂吸附去除技术。其中，土壤淋洗技术是将淋洗剂溶液注入到污染土壤或沉积物中，将土壤中的重金属污染物从固相中洗脱和转移到液相，再对淋洗废液进行处理的过程。淋洗去除技术具有重金属污染物去除彻底的优势，但其成本较高，不适合单独利用；植物修复技术是指利用重金属富集植物提取、吸收、分解、转化和固定土壤中重金属污染物的技术总称，其能在一定程度上富集去除重金属，但对深层土壤污染物难以去除且植物富集量有限；而吸附去除是指利用加入对重金属有吸附作用的吸附剂吸附去除重金属，再将重金属脱吸进行处理的技术，一般用于液相中重金属去除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属污染土壤的联合修复方法，以有效解决现有单一稳定化药剂修复后土壤重金属稳定性差重新释放活性的问题；同时避免单一应用植物修复带来的重金属富集去除量及深度有限且年限较长的缺陷；再者可解决单一采用淋洗去除成本较高、处理过度等问题。

本发明是这样实现的，一种重金属污染土壤的联合修复方法，该方法包括以下步骤：

(1)通过淋洗剂对重金属污染土壤进行淋洗，以降低土壤中重金属含量；

(2)将稳定剂添加到步骤(1)中淋洗处理后的土壤中，以对土壤残留活性态重金属进行稳定化；

(3)通过吸附剂吸附重金属的方式以及/或者栽种植物吸收重金属的方式，以对步骤(2)中稳定化后的土壤中重新活化的重金属进行处理。

优选地，在步骤(1)中，所述淋洗剂为清水、柠檬酸和EDTA中的一种或几种，所述土壤与淋洗剂的固液比为1：(3～6)。

优选地，在步骤(2)中，所述稳定剂为硫化钠、石灰和膨润土中的一种或几种；其中，淋洗后土壤中稳定剂的添加量为6～12wt％。

优选地，在步骤(3)中，所述吸附剂吸附重金属的方式具体为：将吸附剂用网袋按65～120g/袋封装，每吸附袋按1.2～1.5m的间距均匀置于充满水的土壤垄沟中，放置6～8h后取出吸附袋，对吸附剂进行脱吸处理后得到的含重金属的滤液进行安全处置，吸附剂再生利用；其中，土壤中吸附剂添加量为1～10wt％。

优选地，在步骤(3)中，所述吸附剂为活性炭、生物炭、碳羟基磷灰石和阴离子交换树脂中的一种或几种；其中，所述吸附剂的添加量为土壤的1～10wt％。

优选地，在步骤(3)中，所述植物为东南景天、蜈蚣草、苎麻、龙葵和紫云英中的一种或几种。

本发明克服现有技术的不足，提供一种重金属污染土壤的联合修复方法，包括以下步骤：采用去除技术对土壤中重金属先进行一定量去除；采用稳定化技术对土壤中残留活性态重金属进行稳定化；针对稳定化后土壤中重新活化重金属进一步采用重金属去除技术。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：