[發明專利]一種灘涂土壤鉛污染修復的方法

有效

• 申請號: 201210242394.2
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102764756A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 李取生;李賢;劉針玲;崔志紅
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛;郝文婷

技術領域

本發明涉及重金屬污染土壤的修復技術領域，具體涉及一種灘涂土壤鉛污染修復的方法。

背景技術

術語

????（1）鉛

鉛是人體和植物非必需元素，很少以游離狀態存在于自然界。鉛主要損害人體神經系統、消化系統、造血系統和腎臟。土壤中的鉛可以通過食物鏈進入人體。

????（2）土壤中鉛的化學形態

土壤重金屬的化學形態分類通常按Tessier連續提取法，分為可交換態、碳酸鹽結合態、可還原態(又稱鐵錳氧化物結合態)、可氧化態（又稱有機結合態）和殘留態。

土壤重金屬污染修復主要包括兩條途徑：①鈍化及穩定化，鈍化即通過改變化學性質降低重金屬的遷移性和活性，使之不容易被生物吸收，常用的添加材料包括石灰、沸石、粘土、赤泥、有機質、植物殘體、磷肥等。該技術的缺點是重金屬仍然留土壤中，一旦土壤理化環境變化，重金屬有可能重新活化產生危害。穩定化是把污染物裹限在某種介質中，如水泥固化、玻璃化技術，即在高溫(1500?℃以上)下將污染土壤融化為玻璃或玻璃質與晶體混合物，經過這些技術處理過的土壤雖然重金屬重新活化的可能性很小，但其缺點是土壤性質完全被改變，不能繼續作為土壤使用。②分離去除，即用物理、化學、微生物、植物或土壤動物方法將重金屬從土壤中活化分離，并移出土壤，使土壤重金屬含量顯著下降。

植物修復技術，主要是利用重金屬超富集植物或高富集植物如遏蘭菜、印度芥菜、苧麻、魚腥草、短萼灰葉等對土壤中的重金屬進行吸收富集，從而將重金屬從土壤中累積到植物中來，再通過收獲植物的方式達到去除土壤重金屬的目的。該技術的缺點是目前發現的重金屬超積累/富集植物多為野生植物，產量低，修復時間長，一般需要若干年；而且植物生長有很強的地域性，不一定適應各種氣候和土壤條件；另外，還沒有成熟的栽培管理技術，收獲后的植物處理也存在問題。微生物由于只能活化土壤重金屬，但無法在工程上分離土壤顆粒與微生物，因此，一般將微生物與植物結合使用，用于提高植物修復效率、強化植物修復。土壤動物方法主要用蚯蚓等土壤動物吸收、富集土壤中的重金屬，然后將蚯蚓與土壤分離。

物理、化學分離去除技術，由于土壤中的重金屬很容易被土壤顆粒吸附，水溶態重金屬含量極低，因此，現有常用的物理、化學分離方法都需要化學藥劑來溶解、絡合或代換土壤中的重金屬，使之變成水溶態重金屬，然后用水淋洗或電極吸附等方法去除。如化學淋洗法：把大量的水和化學試劑灌入土壤中，以把土壤中的污染物清洗出去，常用化學藥劑有HCl、EDTA、CaCl₂?等。電動化學技術：使用酸性緩沖溶液保持土壤低pH?值，溶解重金屬，再把電極插入土中，通入低強度的直流電，使帶電的重金屬離子在電場的作用下產生朝著電極的兩端方向移動,?并聚集在電極附近以便進行收集。這些方法的缺點是，人為添加的化學藥劑如酸類、EDTA等會嚴重改變土壤性質、造成二次污染，而且EDTA作為絡合劑主要只能絡合可交換態重金屬；中性鹽類也只能代換可交換態的重金屬。如專利授權號ZL200810026052.0一種淋洗修復鎘污染濱海鹽漬土壤的方法，采用煙氣脫硫副產物CaSO₄來置換土壤交換態的鎘，適合以交換態為主的鎘污染修復，但不適合以可還原態和可氧化態含量為主的鉛污染修復。

灘涂土壤是河口或濱海水體沉積物不斷累積而形成的一類特殊土壤，灘涂圍墾是通過工程措施建立堤圍，將灘涂與海水進行隔離，以便灘涂利用。我國灘涂面積208萬公頃，由于每年大量河流泥沙流入海中，不斷形成灘涂，使得灘涂圍墾自古以來就成為沿海地區灘涂利用的主要途徑。為借助灘涂圍墾進行灘涂土壤污染修復提供了條件。

灘涂土壤鹽分含量很高，不適合重金屬修復植物和修復動物的生長。我們的前期研究還發現，鉛污染灘涂土壤的鉛化學形態以可還原態和可氧化態含量為主。同時，由于只有灘涂表層土壤的環境質量才會對灘涂圍墾和生態產生影響，而且灘涂土壤的地下水即土壤孔隙水與海水相連，含鹽量很高，缺乏使用價值，因此，將灘涂土壤深部作為表層土壤修復后污染物的儲藏地，不會導致任何生態風險。灘涂土壤的這些特性，使得現有的許多土壤重金屬修復技術不適用于灘涂土壤鉛污染修復，但是也為一些新技術研制提供了條件。