[發明專利]一種重金屬鎘污染耕地的修復方法

有效

• 申請號: 201711189498.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107737803B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 黎慧娟;紀智慧;成一知
• 申請（專利權）人: 湖南新九方科技有限公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明提供了一種重金屬鎘污染耕地的修復方法，包括以下步驟：向耕地中加水，使耕地浸泡于水中；向處理后的重金屬污染耕地加入鐵鹽溶液，進行翻耕、破碎后平整；在土壤表面覆蓋一層纖維膜；重復前述步驟為一個循環。其中，靜置時浸泡水面至耕地表面的距離為0.5?1.5cm，翻耕、破碎次數為1?3次，鐵鹽溶液的濃度為0.5?1.5mg/L，鐵鹽為氯化鐵、硫酸鐵中的一種，纖維膜為含活性炭、改性硅藻土、改性高嶺土的聚丙烯纖維膜，纖維膜覆蓋的時間為3?5天，循環次數為3?5次。本發明所提供的修復方法處理效果明顯，可以有效降低重金屬污染耕地中的鎘含量，所使用的氯化鐵、聚丙烯纖維膜等試劑和材料價低易得，降低了處理成本，處理效率高、耕地修復速度快。

技術領域

本發明屬于耕地污染治理技術領域，具體涉及一種重金屬鎘污染耕地的修復方法。

背景技術

土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，統稱為土壤重金屬污染。重金屬是指比重等于或大于5.0的金屬，主要包括鎘、汞、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅、銅、鎳等元素。這些污染元素主要來自農藥、廢水、污泥和大氣沉降等，如鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，汞主要來自含汞廢水，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調，鎘、汞等元素在作物籽實中富集系數較高，即使超過食品衛生標準，也不影響作物生長、發育和產量，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮素供應。重金屬污染物在土壤中移動性很小，不為微生物降解，通過食物鏈進入人體后，潛在危害極大。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫，廢石和尾礦隨意堆放，致使尾礦中富含難解的重金屬進入土壤，加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進入地下水系統，造成嚴重的土壤重金屬污染。工業上真正劃入重金屬的有10種金屬元素：銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘和鉍。而從土壤-植物系統的角度來說，國際學界認為，只有鎘、鈷、硒等元素對動物和人類健康造成危害的風險最大。因為食物鏈而造成人體健康受損的，主要是鎘和硒。中國多個產地出產的稻米被查出鎘超標，土壤污染已成公害，鎘米危機的出現，敲響了土壤污染的警鐘。

重金屬鎘污染耕地的修復措施包括化學治理、農業生態修復、微生物修復、動物修復和植物修復。其中化學治理包括淋溶法、施用改良劑等方法，能夠在短期內降低土壤中重金屬的毒性和生物有效性，人為向土壤中施加化學藥劑，易造成二次污染，且該方法是一種原位修復方法，重金屬鎘仍存留在土壤中，容易再度活化危害植物，其潛在威脅并未消除。農業和生態修復通過調節諸如土壤水分、土壤pH值、土壤陽離子代換量、碳酸鈣和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等因素，降低鎘生物有效性，以減弱重金屬對植物的毒害作用，雖然鎘形態發生了改變，但仍存在土壤中，容易再度活化，對生物產生危害。微生物修復包括生物吸附、胞外沉淀、生物轉化、生物累積和外排作用。微生物一方面可以降低土壤中重金屬的毒性，并可以吸附積累重金屬；另一方面可以改變根系微環境，從而提高植物對重金屬的吸收、揮發或固定效率。目前，大部分微生物修復技術還局限在科研和實驗室水平，實例研究還不多，無法大面積推廣。動物修復利用土壤中的某些低等動物如蚯蚓進行重金屬鎘污染修復的研究仍局限在實驗室階段，且因受低等動物生長環境等因素制約，其修復效率一般，并不是一種理想的修復技術。植物修復將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收獲并進行妥善處理(如灰化回收)后將重金屬移出土體，達到污染治理與生態修復的目的。耕地中重金屬鎘吸附、沉積于土壤顆粒中，在淹水厭氧條件下，重金屬鎘將析出進入溶液體系，更多的位于間隙水中。因此，去除間隙水中的重金屬鎘是耕地修復的最有效途徑。