[發(fā)明專利]一種重金屬土壤修復(fù)系統(tǒng)及其使用方法

在審

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• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112387777A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷慶云
• 申請（專利權(quán)）人: 蕭縣華恒靜電科技有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 宿州智海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34145
• 代理人: 李曉峰

本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體為一種重金屬土壤修復(fù)系統(tǒng)及其使用方法，包括水量檢測控制模塊（1）、電滲析模塊、生物處理模塊、能量提供附屬單元、通訊模塊，所述水量檢測控制模塊（1）包括水管（2）、水量控制閥（3）、流量計（4）、濕度傳感器（5）；電滲析模塊包括陰極組、陽極組、布網(wǎng)裝置、管道、循環(huán)泵（10）、分離池，通過使用電滲析法來清理土壤中的重金屬離子，能夠使得土壤中重金屬離子更干凈的清理出去，通過使用碳棒作為陰極，碳棒成本更低，且也利于重金屬的回收，陽極采用鈦涂釕電極，而且電解液循環(huán)利用，使用壽命更長，使用成本更低，采用廣泛布置的陽極組、陰極組，能夠使得清理工作更快的完成，且使用挖孔模塊，能夠更快速的進(jìn)行工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體來講是針對于土壤治理方面，特別是針對重金屬污染的土壤治理方面，具體為一種重金屬土壤修復(fù)系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)

土壤無機(jī)污染物中以重金屬比較突出，主要是由于重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累。轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，嚴(yán)重危害人體健康。

土壤重金屬污染物主要有汞、鎘、鉛、銅、鉻、砷、鎳、鐵、錳、鋅等，砷雖不屬于重金屬，但因其行為與來源以及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬類進(jìn)行討論。就對植物的需要而言，金屬元素可分為2類：①植物生長發(fā)育不需要的元素，而對人體健康危害比較明顯，如鎘、汞、鉛等。②植物正常生長發(fā)育所需元素，且對人體又有一定生理功能，如銅、鋅等，但過多會造成污染，妨礙植物生長發(fā)育。

同種金屬，由于它們在土壤中存在形態(tài)不同，其遷移轉(zhuǎn)化特點(diǎn)和污染性質(zhì)也不同，因此在研究土壤中重金屬的危害時，不僅要注意它們的總含量，還必須重視各種形態(tài)的含量。

隨著人類社會工農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、城市化的發(fā)展，人為因素造成土壤重金屬污染是當(dāng)今世界越來越不容忽視的環(huán)境問題。重金屬多為有色金屬，在人類生產(chǎn)、生活各方面應(yīng)用廣泛，同時也伴隨著重金屬的嚴(yán)重環(huán)境污染。有色重金屬礦床的開發(fā)冶煉是向環(huán)境中排放重金屬最主要的污染源。通過“三廢”向環(huán)境中排放重金屬的工礦企業(yè)，如：采礦、選礦、冶金、電鍍、電工、染料、紡織、煉油等。

由于這些污染源大多是點(diǎn)性污染源，故對土壤環(huán)境來說是不均勻污染，在局部地區(qū)土壤重金屬污染可能相當(dāng)嚴(yán)重。隨著城市化的發(fā)展和市內(nèi)工業(yè)、交通排放各種廢棄物的增多，城市土壤中重金屬含量顯著增加，其中以汞和鉛最為突出。隨著人為活動向大氣中排放的重金屬污染物的增多，通過沉降重金屬污染土壤也表現(xiàn)得越來越嚴(yán)重，特別是化石燃料的燃燒，如：燃燒釋放的汞占人為釋放量的57%～71%；燃煤、燃油向大氣輸入鎳占人為釋放量的60%～78%；由于汽車使用的汽油中加入抗爆劑——四甲基鉛和四乙基鉛，故在汽車尾氣中排放的鉛含量為20～50ug/L。在農(nóng)業(yè)中，農(nóng)藥、化肥、污泥的施用，污水灌溉，也是加劇土壤重金屬污染的主要途徑之一。在化肥中，其原料礦石本身的雜質(zhì)及生產(chǎn)工藝流程的污染使其重金屬的含量頗高，如：有的過磷酸鈣肥料中的鎘和砷含量較高，據(jù)廣州市磷肥和石灰測定結(jié)果，鎘含量為2～3mg/kg，砷含量為60～80ng/kg，汞含量為l～2ng/kg。在農(nóng)藥中以含汞、砷和鉛的較多，如：含有機(jī)汞制劑有賽力散、西力升等，含有機(jī)砷制劑有稻腳青、蘇農(nóng)6401，含砷鉛的砷酸鉗、亞砷酸鉛等，含其他重金屬的農(nóng)藥有代森鉛等。故長期施用化肥、農(nóng)藥可使土壤遭受重金屬污染。

現(xiàn)階段來講，重金屬土壤的治理主要有植物修復(fù)、化學(xué)固定修復(fù)、物理修復(fù)等方法，其中，物理修復(fù)主要有電動修復(fù)、電熱修復(fù)、土壤淋洗等方法，但是現(xiàn)階段來講，電動修復(fù)法不能大規(guī)模處理的缺點(diǎn)無法大規(guī)模推廣，而且單一的處理方法處理時間較長，處理不干凈等問題，始終限制了土壤治理的腳步。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有存在的治理規(guī)模小、時間周期長的問題，提出了一種重金屬土壤修復(fù)系統(tǒng)及其使用方法，采用此系統(tǒng)及方法，能夠達(dá)到治理成本低、規(guī)模大、治理周期短的優(yōu)點(diǎn)，同時達(dá)到了不傷害土壤結(jié)構(gòu)，清理重金屬元素干凈等目的。