[發明專利]鎘污染土壤的修復方法及鎘污染土壤中鎘的回收方法

在審

• 申請號: 201910243044.X
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109909283A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 劉紅光;楊云峰;王光明;張寶賢;李敬忠;侯祥英;王偉男;譚德云;崔曉瑩;李培旺;孫慧博;劉婷婷;畢海燕;姜婷婷
• 申請（專利權）人: 淄博市農業科學研究院
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;C22B7/00;C22B17/00
• 代理公司: 北京路勝元知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11669
• 代理人: 羅巍;路兆強

本發明屬于重金屬土壤污染治理技術領域，具體涉及一種鎘污染土壤的修復方法及鎘污染土壤中鎘的回收方法；所述修復方法為在鎘污染土壤上連續種植蓖麻，直至土壤中鎘含量降至安全指標；本發明的有益效果在于：在鎘污染土壤上種植蓖麻，土壤中的鎘物質被蓖麻根系吸收，并在蒸騰作用下通過木質部運輸到蓖麻莖葉中，蓖麻的生長過程即為鎘的富集過程；本發明提供的修復方法成本低、污染少、操作簡便、不破壞土壤本身結構。

技術領域

本發明屬于重金屬土壤污染治理技術領域，具體涉及一種鎘污染土壤的修復方法及鎘污染土壤中鎘的回收方法。

背景技術

鉛鋅礦開采、“三廢”排放、城市污泥堆肥農用以及含鎘垃圾不合理排放等，造成部分地區土壤鎘含量遠超土壤環境容量，對動植物構成威脅，嚴重影響人類健康。

針對受鎘污染的土壤，當前采用的主要修復方法諸如物理/化學修復、微生物修復等，然而無論是物理修復還是化學修復，亦或是微生物修復，均存在投資大、設備復雜，對環境擾動性大等缺點，限制了在鎘污染土壤上的應用。雖然現有技術中也有采用植物修復法對鎘污染土壤進行修復處理，卻并未給出從土壤中遷入進植株中的鎘的處理方法，這些植物殘體如果不處置或處置不當極易造成土壤二次污染等問題。

發明內容

發明的首要目的在于提供一種鎘污染土壤的修復方法，方法簡單經濟，修復效果好。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種鎘污染土壤的修復方法，其特征在于：在鎘污染土壤上連續種植蓖麻，直至土壤中鎘含量降至安全指標。

在上述技術方案中，蓖麻的種植密度和種植季數可以土壤中的鎘含量作為參考依據。蓖麻的種植方法可參照常規蓖麻種植技術，包括整地，浸種、催芽、播種、覆土和后期的水肥管理等步驟。

本發明的有益效果在于：在鎘污染土壤上種植蓖麻，土壤中的鎘物質被蓖麻根系吸收，并在蒸騰作用下通過木質部運輸到蓖麻莖葉中。蓖麻的生長過程即為鎘的富集過程。本發明提供的修復方法成本低、污染少、操作簡便、不破壞土壤本身結構。經檢測，當土壤中鎘含量為236mg/kg時，每株蓖麻根系積累量達到1805mg/kg，莖積累量達到53mg/kg。由于重金屬鎘主要集中在蓖麻根部，而不會對蓖麻果實造成污染，因此本發明提供的方法在修復土壤的基礎上還可以收獲健康的蓖麻果實，蓖麻果實經加工處理成蓖麻油后可以作為化工原料和生物能源，創造更高的附加經濟價值。

本發明還提供一種鎘污染土壤中鎘的回收方法，包括如下步驟：

(1)在鎘污染土壤上種植蓖麻；

(2)收集蓖麻秸稈，曬干，用生物質固體成型燃料技術將蓖麻秸稈加工成生物質成型燃料；

(3)收集所得生物質成型燃料燃燒后的炭渣，在500～550℃下灰化處理0.5～3小時，得到灰分；

(4)向所得灰分中加入1～10倍量的去離子水，攪拌混勻，在50～100℃下恒溫水浴處理0.5～2小時，之后經過振蕩和離心處理，得到灰分提取液；

(5)對所得灰分提取液進行第一次過濾，將所得濾渣烘干，之后將濾渣投入丙酮溶液中，在50～100℃下恒溫水浴處理0.5～2小時，之后經過振蕩和離心處理，取離心上清液進行第二次過濾，用蒸餾水沖洗所得濾渣，烘干后加入稀鹽酸溶液，在50～100℃下恒溫水浴處理0.1～1小時，之后經過振蕩和離心處理，進行第三次過濾，向離心上清液中通入過量H₂S，充分反應至不再生成黃色沉淀，然后經過離心處理，進行第四次過濾，收集所得濾渣，得到CdS。

在上述技術方案中，對所得灰分提取液進行第一次過濾的目的在于去除鈉、鉀等可溶性離子，第二次過濾是利用氧化鉛溶于丙酮特點去除氧化鉛，第三次過濾的目的在于去除氧化硅等不溶于稀鹽酸的物質。各步驟中的過濾方法可按照實際生產進行選擇，包括但不限于使用市售濾紙進行過濾。