[發明專利]一種利用增溶增排方式修復土壤的方法及其裝置

有效

• 申請號: 202010864019.6
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112157120B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 楊帥;李遠;贠豪;駱永明
• 申請（專利權）人: 中國科學院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎

本發明涉及土壤重金屬污染修復技術領域，具體而言，涉及一種利用增溶增排方式修復土壤的方法及其裝置。以檸檬酸作為增溶劑對待修復污染土壤中的重金屬鎘進行去除，而后加入水形成檸檬酸?水體系對土壤進行浸提，進而有效去除重金屬，處理后廢液經廢液處理再利用裝置排出，使得土壤修復和增排液一并處理。該方法減少土壤重金屬修復難度并提高修復效率，不僅具有成本低、操作方便、修復周期短和不破壞土壤環境等優勢，而且可解決增溶劑殘存于土壤或遷移于地下水造成二次污染的風險，本發明為農田土壤重金屬的環境友好型快速修復及應用創造了條件。

技術領域

本發明涉及土壤重金屬污染修復技術領域，具體而言，涉及一種利用增溶增排方式修復土壤的方法及其裝置。

背景技術

土壤重金屬污染已成為世界范圍內最普遍、最嚴重的環境問題之一，對人類健康和生態安全構成重大威脅。農田土壤鎘污染具有低濃度、長期性和累積性等特點，其在土壤中過度積累導致作物對重金屬的吸收增加，影響農作物的產量和質量，而進入食物鏈的重金屬會對人體健康帶來巨大風險。因此，迫切需要對受鎘污染的農田土壤進行修復研究，以提高農產品質量安全。

目前，針對農田土壤重金屬污染的原位修復主要以固化穩定化和植物提取法為主，但固化穩定化法存在重金屬去除不徹底和二次釋放風險，植物提取法存在重金屬去除效率低和修復周期長等問題。而土壤清洗技術因其適用的污染物種類廣泛、處理效果穩定、成本低、效率高且可永久去除重金屬等優點，在農田重金屬土壤修復上具有巨大的應用潛力。土壤清洗的目的是降低土壤中重金屬的總濃度和生物有效利用濃度，其關鍵在于清洗劑的選擇。目前常用的清洗劑主要包括無機酸、鹽、表面活性劑及螯合劑。無機酸、中性鹽及人工螯合劑在土壤清洗中雖對土壤中重金屬具有較好的去除能力，但會破壞土壤結構、對種子萌發和幼苗生長具有抑制作用，同時，該類清洗劑降解性差，在土壤中會向下遷移，從而存在污染地下水風險。并且現階段技術中利用土壤清洗劑與土壤充分反應后，有效分離排出土壤中廢液是土壤清洗增排技術的關鍵。目前，土壤清洗研究主要采用離心管攪拌或振蕩洗滌后傾倒靜置上清液的方式排出廢液，少數會采用小型土柱浸提洗滌后自然滲濾洗滌廢液的方式模擬田間處理，這些試驗所用土壤量小、反應廢液量少且缺少廢液處理方法，與田間的實際土壤清洗修復效果可能存在較大差異。目前在中國大多數修復技術仍處于小規模試驗階段，很少有技術在現場試驗中得到應用評估，僅有少數可原位應用的清洗方法主要通過原位注入-抽提井處理，但主要應用于污染場地的修復，在農田土壤應用中由于耗能高、成本大和可操作性差等問題受到一定限制。根據我國重金屬污染農田土壤的修復要求和現狀，開發新的修復措施具有一定的緊迫性。

因此，基于土壤清洗方法的局限性以及農田土壤需保證環境友好修復的特殊性，需要一種環境友好、效果良好和經濟實用的增溶增排聯合去除土壤中鎘的快速修復方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種增強土壤中重金屬友好溶出(增溶)和促進溶出重金屬從土壤中快速排出(增排)相結合的，利用增溶增排方式修復土壤的方法及其裝置。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種利用增溶增排方式修復土壤的方法，以檸檬酸作為增溶劑對待修復污染土壤中的重金屬鎘進行去除，而后加入水形成檸檬酸-水體系對土壤進行浸提，進而有效去除重金屬，處理后廢液經廢液處理再利用裝置排出，使得土壤修復和增排液一并處理。

所述通過廢液處理再利用裝置排出廢液經再生處理后，套用進行清洗修復土壤。

所述向增排液中加入生石灰(氧化鈣)對其進行再生處理，回收增排液中的檸檬酸進行套用。

向待處理土壤中加入增溶劑，其土液質量比1:1-2，先振蕩1-6h后靜置5-24h，修復處理后增溶液下排全部收集至所述廢液處理再利用裝置，而后向待處理土壤中加入水，使得土液比為1:1-2進行浸提，形成檸檬酸-水體系對土壤進行順序浸提，進而有效去除重金屬，處理后水收集至廢液處理再利用裝置中與增溶劑混合得廢液。