[發明專利]汞污染土壤的原位修復方法

有效

• 申請號: 201610182203.6
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105598145B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 李慶召;秦小艷;袁博;許洋洋;梁麗珍;牛俊玲;程雪青
• 申請（專利權）人: 鄭州航空工業管理學院
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

本發明公開了一種汞污染土壤的原位修復方法，選用生物炭、多硫化鈣和亞硒酸鈉三種鈍化劑，在一定的時間節點，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環境，在偏堿且還原性較強的土壤中，汞的遷移性大大降低，具有強大的比表面和多孔結構、復雜的有機官能團的生物炭又能大量吸持土壤中的汞；在土壤中澆灌多硫化鈣溶液可進一步促進汞的礦化，種植農作物后其根部土壤微環境生物活性加強，為了降低該時期汞的生物有效性，本發明選擇施加亞硒酸鈉溶液，利用硒與汞的拮抗效應弱化其生物有效性。通過投加三種鈍化物處理后，顯著降低了農作物中汞含量。同時該鈍化劑具有較強的土壤環境友好性，不會產生二次污染，具有推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及重金屬污染土壤的修復，尤其是涉及一種汞污染土壤的原位修復方法。

背景技術

汞以其毒性的生物積累特征，嚴重威脅著人類的生命健康和生態環境。汞污染土壤對作物及農產品質量存在巨大的威脅，對土壤汞污染的修復研究日益成為當前環境科學與工程領域的熱點。汞污染土壤的修復從原理上大致可分為物理修復技術、化學修復技術以及生物修復技術三大類。傳統使用的物理、化學修復技術如客土、淋洗、熱解處理、化學固化等修復污染土壤時均存在一定的局限性，比如不適宜修復大面積汞污染土壤等，另外這些方法可能影響土壤生物的活性，甚至改變土壤結構，從而導致土壤生物學機能喪失；生物修復如植物修復、微生物修復技術等是一種新興的高效修復技術，適宜對大面積重金屬污染土壤的修復，具有良好的社會生態效益，但也存在一定的局限性，目前發現的對汞金屬有較好積累效果的植物種類有限，且植物難以修復高濃度汞污染土壤,而微生物治理技術存在菌株的篩選、環境對微生物的變異作用等問題。

大量文獻表明，土壤中汞總量指標并不能很好地評估其生物有效性及環境風險度，可被植物吸收的重金屬很大程度上來源于土壤溶液，而與土壤顆粒物緊密結合的部分一般是不能被植物所利用的。因此通過調節土壤理化性質，從而改變汞在土壤環境中的賦存形態，抑制其生物有效性是一種原位處理土壤汞污染的簡單而快速有效的手段。目前有不少學者將腐殖酸、粘土礦物、天然沸石、膨潤土等（如中國專利文獻CN103834409\CN103639194\CN105085004等）作為鈍化劑用于修復Hg等重金屬污染土壤，在種植農作物前將鈍化劑一次投加進土壤中，用于對污染土壤進行修復，實驗證明，修復效果仍顯欠缺。

發明內容

本發明針對現有技術存在的缺陷，綜合鈍化劑成本、土壤環境親和性、鈍化效果等多方因素，提供一種汞污染土壤的原位修復方法，旨在控制農作物生命周期內對土壤環境中的汞的吸收及富積。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的汞污染土壤的原位修復方法包括下述步驟：

第一步，在農作物種植前，將生物炭按2g/kg土壤的比例均勻播撒在土壤中，通過犁翻使其混勻在土壤耕作層中；保持土壤水分不低于10%，平衡十天時間；

第二步，按多硫化鈣200mg/kg土壤、亞硒酸鈉300mg/kg土壤的比例稱量后，加水配制成水溶液澆灌土壤，加水量使澆灌后的土壤水分含量較澆灌前提高10%，平衡一周后種植農作物；

第三步，按常規方法進行后續的田間管理。

所述第二步可以替換為：

按200mg/kg土壤的需求量稱取多硫化鈣，加水配制成水溶液澆灌土壤，加水量使澆灌后的土壤水分含量較澆灌前提高10%，平衡一周后種植農作物；待農作物栽種后，再按300mg/kg土壤的需求量稱取亞硒酸鈉，加水配制成水溶液澆灌土壤，加水量使澆灌后的土壤水分含量較澆灌前提高10%，平衡三天。

所述第二步還可以替換為：