[發明專利]一種用化學淋洗和鈍化技術聯合修復重金屬污染土壤的方法

在審

• 申請號: 201711135839.6
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107900094A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 翟秀清;李忠武;黃斌;羅寧臨;黃梅;張秋;宋江平;曾光明
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 何文紅

技術領域

本發明屬于重金屬污染土壤修復技術領域，涉及一種用化學淋洗和鈍化技術聯合修復重金屬污染土壤的方法。

背景技術

長期以來，由于我國經濟發展方式粗放，產業結構和布局不合理，工農業生產的飛速發展，使得農田土壤重金屬污染問題日益突出。根據環境保護部會同國土資源部開展的全國土壤污染狀況調查，我國土壤環境狀況形勢嚴峻：全國土壤總的點位超標率為16.1％，其中無機污染物超標點位數占全部超標點位的82.8％，無機污染物主要為重金屬污染物。土壤重金屬污染不僅破壞生態環境，降低農作物產量，也嚴重危害了人體的健康。

土壤淋洗是指通過加入淋洗液，將土壤中的重金屬溶解入淋洗液中，然后棄去含有重金屬的淋洗液。對于高濃度重金屬污染土壤，土壤淋洗可以快速、直接地去除土壤中的部分活性重金屬，以達到修復土壤的目的。但是，土壤淋洗并不能將土壤中的重金屬全部去除，通常會有大量低活性重金屬和淋洗液殘留于土壤中，并且殘留的淋洗液可以增強土壤中未被淋洗去除重金屬的活性，使得這些不易被植物吸收利用的重金屬的活性隨著時間的推移逐漸增強，再加上酸雨的影響，這些未被淋洗去除的重金屬會慢慢活化，重新危害土壤。而且，土壤中的殘留淋洗液對土壤的理化性質和土壤肥力影響較大，通常表現為淋洗后的土壤中微生物的數量減少和種植的農作物產量下降。現有大多研究者往往只是注重通過淋洗直接去除部分土壤重金屬，但是并未考慮到淋洗效果對土壤后續處理所帶來的影響，如在選擇淋洗液的類型和濃度時，若選擇不當則可能會重新引入大量的污染物質，容易造成二次污染，增加后續修復難度的同時增加了修復成本；又如若淋洗條件控制不當，則可能會顯著改變了土壤的理化性質和肥力，造成土壤中營養物質的流失，即使進行后續修復處理也很難達到可利用性水平，從而使土壤失去修復再利用的價值。顯然，忽視土壤淋洗效果所帶來的影響，會導致后續治理效果不理想且增加治理成本。土壤鈍化通常是將鈍化劑添加入土壤中，降低土壤重金屬的生物有效性，從而達到治理土壤的目的。但是，土壤鈍化技術并不能減少土壤中重金屬的含量，而且當土壤中重金屬含量較高時，人們通常會增加土壤鈍化劑的施用量。然而，當土壤重金屬含量過高時，即使大量添加土壤鈍化劑，也很難達到治理的要求，同時鈍化劑的大量使用也會導致土壤修復的成本大大升高，且易出現土壤板結、鹽堿化等問題。另外，在采用高濃度鈍化劑對重金屬污染土壤進行鈍化處理的過程中，可能會影響土壤中微生物的種類、數量和活性，甚至可能會因為鈍化處理造成的土壤板結、鹽堿化直接殺死土壤中的大部分微生物，破壞土壤的生物生態系統，并最終導致土壤失去使用價值。可見，將土壤淋洗和鈍化聯合用于處理重金屬污染土壤時仍需要克服以下問題：(1)如何實現對土壤淋洗效果的有效控制；(2)如何實現對淋洗后土壤的有效修復。實現對土壤淋洗的有效控制是提高聯合處理效果的根本。在實現對淋洗效果有效控制的前提下，對淋洗后土壤的有效修復是實現重金屬污染土壤再利用的重要保證。因此，將土壤淋洗和鈍化結合在一起，獲得一種既能夠有效降低土壤中重金屬含量，同時又能夠降低土壤重金屬生物有效性的土壤修復方法對實現重金屬污染土壤的有效治理和再利用具有重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種工藝簡單、修復成本低、實用性高、修復效果好的用化學淋洗和鈍化技術聯合修復重金屬污染土壤的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種用化學淋洗和鈍化技術聯合修復重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：

S1、淋洗：將重金屬污染土壤與淋洗液混合，加酸降低土壤pH，攪拌；

S2、鈍化：將步驟S1中經淋洗后得到的重金屬污染土壤與鈍化修復劑混合進行鈍化處理，完成對重金屬污染土壤的修復。

上述的方法中，進一步改進的，所述重金屬污染土壤與所述淋洗液的質量體積比為1g∶1.5mL～4mL。

上述的方法中，進一步改進的，所述淋洗液為FeCl₃溶液；所述FeCl₃溶液的濃度為0.06mol/L～0.5mol/L。

上述的方法中，進一步改進的，所述FeCl₃溶液的濃度為0.08mol/L～0.3mol/L。

上述的方法中，進一步改進的，所述鈍化修復劑包括生物炭、石灰和有機肥。

上述的方法中，進一步改進的，所述鈍化修復劑中的生物炭、石灰、有機肥與所述步驟S1中經淋洗后得到的重金屬污染土壤的質量比為0.5～3∶0.5～3∶0.5～3∶100。