[發明專利]一種重金屬污染土壤的仿生修復方法

在審

• 申請號: 201810485408.0
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108746186A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 孫波;裴曉芳;萬鈞;吳新世;張春雪
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

一種重金屬污染土壤的仿生修復方法。包括：在一定溫度和pH條件下，用含天然配位劑的水溶液充分洗滌被重金屬污染的土壤；當土壤中重金屬含量達標或水洗液中的重金屬含量不再繼續增加后，分離土壤和含重金屬的上層水洗液；之后再在一定溫度和pH條件下，于含重金屬的上層水洗液中加入含鐵試劑、含鈣試劑、含磷試劑和/或碳酸鹽，經過靜置，沉淀后，分離含待除重金屬沉淀物和上層水相；該上層水相經pH值調解和補充適量配位劑后，循環用于土壤的洗滌。這種在近自然條件下“仿生”修復被重金屬污染的土壤的方法既保留了生物修復的“環境友好”優勢，又加速了土壤修復所需時間。而且相比于植物修復，可大大減少了土壤修復后的廢棄物量。

【技術領域】

本發明屬于環境保護/治理技術中的受重金屬污染土壤的修復或其它含重金屬的固體廢棄物的處理領域。特別是一種針對重金屬污染土壤的仿生修復技術，是一種環境友好型的修復方法。

【背景技術】

土壤是人類賴以生存與發展的重要自然資源。隨著金屬加工業、電鍍業、機械制造業、制革業和紡織業等工業領域的迅速發展，越來越多的重金屬污染物進入土壤，引起土壤的重金屬污染。不可降解的重金屬嚴重抑制農作物正常成長，并通過食物鏈危害人類健康。

重金屬污染土壤的修復思路可概括為兩類：一是改變重金屬在土壤中的存在形態，使其固定(化)于土壤之中，從而降低其在環境中的遷移和生物可利用性；二是將重金屬從土壤中去除，使其殘留濃度接近或達到背景值。

第一種修復思路，只能是暫時固定(化)重金屬而已。當土壤環境改變時，尤其是當土壤pH下降，或有配位劑進入土壤時，重金屬將會重新溶出，恢復遷移性，重新進入作物體內。因此該方法不能解決土壤污染治理的根本問題。

相比之下，第二種修復思路(即將重金屬從土壤中去除，使其殘留濃度接近或達到背景值)才能從根本上解決重金屬污染土壤的修復問題。

土壤中重金屬的脫除方法主要分為物理、化學和生物方法。目前尚無具備競爭力的“純”物理修復技術；而且在化學修復過程中，容易引起污染轉移或二次污染)。相比之下，生物修復法以其突出的環境友好性而受到重視。

然而生物修復法存在的問題是：由于重金屬不是生物的組成成分((迄今尚未發現任何生命體以重金屬為其主要營養成分，多為異物！)，這就限制了單位質量的生物所能固著的重金屬量，因而“直接”生物修復法不僅耗時長，效率低，而且含重金屬的廢棄生物的處置負擔也過重。盡管如此，生物修復所遵循的物理化學機理值得研究。

本發明正是參考了生物修復重金屬污染土壤的機理，在近自然條件下“仿生”修復被重金屬污染的土壤。其特點在于既保留了生物修復的“環境友好”優勢，又加速了土壤修復所需時間。而且相比于植物修復，可大大減少了土壤修復后的廢棄物量。修復過程未向體系中添加任何有害元素，處理條件接近土壤自然條件，對土壤“傷害”小，工藝綠色環保。所用試劑經濟易得，分離得到的含重金屬的廢渣即可作為重金屬“礦物”使用，也可通過填埋，回歸地球，因此是一種環境友好型的處理工藝。該工藝可以廣泛應用于被金屬加工業、電鍍業、機械制造業、制革業和紡織業等領域所排放的含重金屬廢水所污染的土壤。

【發明內容】

本發明的目的是為了兼顧經濟、高效、且環境友好地修復重金屬污染土壤的需要，而提出了一種重金屬污染土壤的仿生修復方法。

本發明的技術方案

一種重金屬污染土壤的仿生修復方法，該方法包括以下步驟：

(1)在一定溫度和pH條件下，將受重金屬污染的土壤用含有天然配位劑的水溶液(水洗液)充分浸泡/洗滌。當土壤中的重金屬含量達標或水洗液中的重金屬含量不再繼續增加后，分離處理后的土壤與含重金屬的上層水洗液。處理后的土壤經土壤pH調節劑調理至土壤的自然pH范圍內后，返回田地。