[發明專利]一種重金屬污染土壤原位調理阻控及長效修復的方法

在審

• 申請號: 202011604034.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112828027A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 籍國東;朱先芳
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

本發明提供了一種重金屬污染土壤原位調理阻控及長效修復的方法。該方法首先通過鐵基生物炭復合調理阻控材料的原位吸持，對土壤中的重金屬離子進行固定，阻控土壤中重金屬離子的溶移，防控地表水?土壤基質?地下水豎向交互污染；然后通過植物根際效應，吸收土壤在后期逐漸游離出的重金屬離子，可以將土壤中的重金屬離子轉移到植物中，降低土壤中重金屬含量，實現對土壤的長效修復。因此，通過本發明提供的修復方法，即可以實現對土壤中重金屬離子進行快速原位固定、阻控，降低重金屬生物有效性，同時還可以實現對土壤中重金屬的長期去除，以最終降低土壤中重金屬含量，因而，本發明提供的修復方法具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及土壤生態修復技術領域，其主要涉及一種重金屬污染土壤原位調理阻控及長效修復的方法。

背景技術

人類的部分活動導致過量重金屬的沉積，引起土壤中重金屬的含量過高，以至于超過了土壤的背景值，導致生態環境惡化，威脅人類生命安全。但土壤環境重金屬總量往往不能全面反映重金屬對危害，土壤重金屬的危害更在于其遷移和生物有效性，而重金屬遷移和生物有效性與其形態有關，當條件發生變化時，重金屬形態也會發生變化，從而使得重金屬在土壤中遷移和轉化。土壤中重金屬不僅可以被植物吸收，通過食物鏈進入人體危害人類健康，還可以通過遷移進入地表水和地下水，對地表水和地下水造成污染。

修復土壤重金屬污染主要通過改變重金屬形態使其固定，降低重金屬在環境中的溶移。通過添加土壤鈍化調理劑可以有效的降低重金屬的遷移性，起到很好的鈍化效果。但是外界條件變化或者隨著時間推移鈍化調理劑的失效，重金屬存在再次釋放到環境中的風險。

因此，需要開發一種價格合適、無二次污染并能夠最終降低土壤重金屬含量的一種修復方法。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種中輕度重金屬污染土壤原位調理阻控及長效修復的方法，該方法能夠實現中輕度重金屬污染土壤中重金屬離子的原位固定，阻控土壤中重金屬離子的溶移，降低土壤重金屬生物有效性，防控地表水-土壤基質-地下水豎向交互污染，通過非食用經濟作物的吸收最終降低土壤重金屬含量。

為了實現上述的發明目的，本發明采用的技術方案，具體內容如下：

本發明提供了一種重金屬污染土壤原位調理阻控及長效修復的方法，所述方法包括：

步驟1，通過鐵基生物炭復合調理阻控材料，對重金屬污染土壤中的重金屬離子進行原位調理阻控，得到初步處理的污染土壤；

步驟2，通過非食用經濟作物，對所述初步處理的污染土壤進行長效修復，最終得到降低重金屬含量的土壤。

可選地，在所述步驟1中，所述鐵基生物炭復合調理阻控材料與所述重金屬污染土壤的質量比為1～5:100。

可選地，所述鐵基生物炭復合調理阻控材料為一種由多種組分組成的復合材料，所述多種組分包括：鐵基生物炭、火山巖粉、鐵鹽和蒙脫石粉。

可選地，在所述鐵基生物炭復合調理阻控材料中，所述鐵基生物炭、所述火山巖粉、所述鐵鹽和所述蒙脫石粉的質量比為20～45：10～25：5～10：15～30。

可選地，所述鐵基生物炭為一種改性處理的生物炭。

可選地，所述生物炭是通過一種或多種植物炭化得到的，所述生物炭包括：蘆葦秸稈生物炭或玉米秸稈生物炭。

可選地，所述鐵基生物炭的制備步驟為：

在氮氣保護下，對破碎成2～5cm的植物進行炭化，得到生物炭；

將pH為13～14的FeCl₃溶液，加入所述生物炭中，攪拌均勻，得到混合溶液；

將所述混合溶液轉移至高壓反應釜中，進行水熱反應，得到固液混合體；