綜合修復重金屬污染土壤的方法
【專利說明】綜合修復重金屬巧染±壤的方法
[0001] 分案申請，原申請號2014105572666,申請日2014. 10. 21，名稱一種重金屬污染 ±壤的綜合修復方法。
技術領域
[0002] 本發明設及±壤修復方法領域，特別是設及一種重金屬污染±壤的綜合修復方 法。
【背景技術】
[0003] 隨著全球經濟的快速發展，含重金屬的污染物通過各種途徑進入±壤，造成±壤 中相應重金屬元素的富集。±壤污染不但影響農產品產量與品質，而且設及大氣和水環境 質量，并可通過食物鏈危害動物和人類的生命和健康，也就是說，±壤污染影響到整個人類 生存的質量。目前國內外主要通過兩種途徑治理±壤重金屬污染：一種是活化手段，通過 增加±壤重金屬溶解性和遷移性，進行回收處理，降低±壤中重金屬含量；另一種是純化 手段，通過改變重金屬在±壤中的存在形態，降低作物對重金屬的吸收。當前，在農業生產 方面，選用適宜的作物品種、增施能夠純化重金屬的有機肥或±壤改良劑、種植不進入食物 鏈的植物吸附重金屬后集中處理W及調整種植結構等措施，符合現階段我國農業的發展水 平，應因地制宜推廣應用。
[0004] 國內外已發展起來的±壤修復技術很多，按照其修復方式可W將它們分為：原位 (in-situ)修復和異位（ex-situ)修復兩種。異位修復是將受污染的±壤挖出來集中處理。 常見的異位修復技術有：萃取、焚燒處理、熱處理和生物反應器等多種方法。運是早期常用 的方法。由于該法設及挖±和運±，因而它具有處理成本高、不能處理深度污染巧日污染物 滲入飽和層±壤及地下水）的±壤、不能處理建筑物下面的±壤、會破壞原±壤結構及生態 環境等缺點。國外近幾年來發展了多種原位修復技術。原位修復是指在現場條件下直接對 污染±壤進行修復的方法。常見的原位修復技術有：原位氣相抽取技術、原位生物修復技 術、原位±壤清洗技術、原位電動力修復技術、原位電磁波加熱技術、原位玻璃化技術等。無 論是原位修復還是異位修復，它們的基本原理是：改變污染物在±壤中的存在形態，從而降 低它的毒性；利用某些特殊生物對污染物的富集作用將污染物從±壤中去除。按照修復原 理±壤修復技術又可分為Ξ類：（1)轉化重金屬污染物在±壤中的存在形態，去除或降低 其毒性。運類方法的優點為：方法簡單；缺點為：處理不徹底，重金屬仍存在于±壤中，其存 在潛在的毒性，威脅人類健康。上壤改良、換上法、玻璃化技術均屬于該類方法。（2)生態措 施。運類方法的優點為：費用低；缺點為：處理周期長，富集重金屬的生物體(細菌或植物） 需進一步的處理，不能進入食物鏈。（3)將重金屬污染物從±壤中去除。運類方法的優點 為：處理相對徹底；缺點為：處理費用略高，設備相對復雜。熱修復、氣相抽取技術、萃取法、 電動力修復屬于運類方法。
[0005] 申請公布號CN101724404A(申請號200910193692)的中國專利文獻公開了一 種重金屬污染±壤改良劑及植物和化學聯合修復方法。所述重金屬污染±壤改良劑為赤泥 和熟石灰的混合物。發明利用植物和化學聯合修復法，通過化學方法對±壤進行抑調節、 通過種植能源作物和超累積植物等進行±壤重金屬吸附等。授權公告號CN101947539B (申請號201010248855. 8)的中國專利文獻公開了一種處理重金屬污染物的±壤修復方法， 按±壤中重金屬含量高低，將±壤分成Ξ類，即重度污染±壤、中度污染±壤和輕微污染± 壤，所述的針對重度污染±壤的±壤修復方法包括先進行化學淋洗，再進行版蝴富集修復 和植物修復；所述的針對中度污染±壤的±壤修復方法包括版蝴富集修復和植物修復；所 述的針對輕微污染±壤的±壤修復方法為植物修復。申請公布號CN103484125A(申請 號201310477113.6)的中國專利文獻公開了一種±壤改良劑及用于重金屬鉛污染±壤的 改良方法，設及一種±壤改良劑。±壤改良劑為固體算殼基生物炭，在400°C下隔絕氧氣熱 解30min所得的元素組成為C、H、N、K、P、Mg、Ca、Si和0。所述±壤改良劑采用W下方法制 備：將算殼清洗烘干、粉碎后裝入熱解爐中，在380~420°C下隔絕氧氣熱解20~40min，生 物質算殼經過干燥、預炭化、炭化得到固體算殼基生物炭。改良方法如下：將上壤改良劑W 2. 5%~10%的質量分數添加進重金屬鉛污染±壤中，加水至田間±壤飽和持水量的70%，用 薄膜覆蓋防止水分散失，并在薄膜上每間隔5cm處開一氣口，每2~3天加水補充散失的水 分，培養后取出風干，得改良±壤。
[0006] ±壤重金屬污染所用工程措施如客±法、換±法、深耕翻±法、固化、穩定化方法、 電動力修復法等，具有穩定、見效快的優點，但存在工程量大、投資費用高、二次污染隱患等 缺點，不適宜大面積污染±壤的治理。±壤重金屬污染植物修復效果非常不理想。
【發明內容】
[0007] 針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種具有良好的環境友好型、成本低 廉、對于重金屬污染±壤的修復具有顯著地效果，能夠改善重金屬污染±壤的肥力、而且不 會產生二次污染，易于大面積推廣的重金屬污染±壤的綜合修復方法。
[0008] 本發明的技術方案是： 一種重金屬污染±壤的綜合修復方法，步驟如下： (1) 選定待修復的重金屬污染±壤，人工清除雜草、灌木，秋末冬初時節按400~800公 斤/畝的用量施足腐熟有機農雜肥(優選的，按500~700公斤/畝的用量施足腐熟有機農 雜肥；更加優選的，按600公斤/畝的用量施足腐熟有機農雜肥)，深耕35~55cm(優選的， 深耕40~50cm;更加優選的，深耕45cm)，使±壤風化，凍死越冬害蟲，±地耕透祀碎； (2) 春季±壤解凍后平均氣溫達到1(TCW上時，移栽具有富集重金屬能力的木本速生 喬木白花泡桐。采用隔行穴植的方式移栽白花泡桐一年生幼苗，行距2. 5~3. 5米，株距 1. 2~1. 8米(優選的，行距3米，株距1. 5米)，挖穴定植，穴徑為0. 5~0. 8米，穴深0. 4~ 0. 6米(優選的，穴徑為0. 6米，穴深0. 5米)。移栽后，灌一次透水，使苗木根系與±壤結合更 緊密，灌水后隨即培一層薄±，防治±壤板結和干裂，W后結合天氣情況，及時誘水，避免干 旱，5月中下旬~6月苗木的根系生長較快，因此在5月中上旬給苗木追肥，在離苗木20~ 30cm處挖半月形溝，按每畝硫酸錠30kg追肥；6月中下旬苗木開始進入速生期，每畝施憐酸 錠40~50kg，7月中下旬~8月底，是苗木的速生期，需每畝施硫酸錠70kg，施肥時結合 天氣適當灌水。
[0009] (3)移栽完成后，在氣溫達到15°CW上時，引入版蝴修復過程，即將±壤灌概濕潤 后，投放太平二號蟲丘蝴，投放密度為0. 5~2.οkg/m2(優選投放密度為0. 8~1. 5kg/m2;更 加優選的，投放密度為1. 0kg/m2)，版蝴通過不停地蠕動攝食，連帶泥±攝入體內，使得重 金屬在體內停留和富集，修復期間夏天高溫天氣每天至少灑一次水，并覆蓋稻草保濕；春秋 季節4~5天灑水一次，灑出的水要勻、細、沖力小，夏季一個月收集一次成蝴，春秋季節每 一個半月收集一次成蝴。采用自然光照收集法收集蝴體：使用小釘祀，伊出上壤上層20cm 厚的蝴床±壤，疏松后堆放在塑料薄膜上，版蝴怕光，會逐漸下移至塑料薄膜，將表層±壤 逐漸刮掉放回蝴床，最后通過過篩法收集蝴體。版蝴收集后原±回圃，并投放一定量的蝴 種，使±壤中蝴種數量與第一期投放量相等，同時，一個處理周期添加一次有機肥，添加量 為20~25kg/m2,進入秋末冬初溫度低于10°C后將所有的版蝴收集； (4)在版蝴修復過程中的第一次收集版蝴后，引入對化2+具有超積累作用、生長速 度快的草本植物海州香蕾，增強對淺層上壤銅離子的富集作用。采用間隔條植的方式，按 45cmX25cm的株行距移栽，移栽后適時誘水，在8、9月份盛花期時將海州香蕾植株連根整 體移除； 第二年春季修復地重新引入版蝴和海州香蕾，修復地引入版蝴前，施足有機農雜肥，± 地耕透祀碎，時間和方法同上，整個修復過程為第一年3月至第二年11月，共20個月的時 間，在污染±壤修復開始前及修復過程中的第4個月、8個月、16個月和第20個月（即修復 過程的第一年7月、11月、第二年7月、11月）各采樣1次，用于了解±壤修復進展情況。
[0010] 本發明所用主要原料的作用如下： 腐熟有機農