[發(fā)明專利]污染土壤修復(fù)長效性的加速試驗(yàn)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111424994.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN114082779B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯德義;王劉煒;林韋翰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/08
• 分類號(hào): B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 彭輝

本發(fā)明涉及一種污染土壤修復(fù)長效性的加速試驗(yàn)方法及裝置。所述污染土壤修復(fù)長效性的加速試驗(yàn)方法包括如下步驟：S1：獲取待測場地的土壤以及土壤特征信息；S2：根據(jù)所述土壤特征信息設(shè)置場地微生態(tài)，于所述場地微生態(tài)的條件下馴養(yǎng)微生物群落，富集，制備微生物菌液；S3：將所述微生物菌液注入所述土壤進(jìn)行處理，處理結(jié)束后，分別收集液體和土壤，將收集得到的土壤烘干后，檢測重金屬浸出率；S4：重復(fù)步驟S3，獲取重金屬浸出率隨注入次數(shù)的變化圖，直至穩(wěn)定化作用失效。該加速試驗(yàn)方法能夠準(zhǔn)確、定量反映實(shí)際場地重金屬土壤的穩(wěn)定化修復(fù)長效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污染防治技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種污染土壤修復(fù)長效性的加速試驗(yàn)方法及裝置。

背景技術(shù)

重金屬難以從土壤中完全移除，若將其通過土壤淋洗、熱脫附(針對(duì)汞有效)等方式實(shí)現(xiàn)分離，往往對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，修復(fù)后的土壤難以適應(yīng)于綠化用地回用的需求。因此，目前對(duì)于土壤重金屬污染最常用的修復(fù)技術(shù)為重金屬的穩(wěn)定化，通過投加外源修復(fù)材料，實(shí)現(xiàn)重金屬地球化學(xué)形態(tài)的轉(zhuǎn)變，即通過表面絡(luò)合、沉淀等機(jī)理，土壤重金屬從活潑、易浸出、易富集、易遷移的水溶交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴换顫姟㈦y浸出、難造成環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的惰性形態(tài)。這種修復(fù)技術(shù)已經(jīng)成為重金屬污染土壤主流的修復(fù)技術(shù)。

重金屬的穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)固然具有易施工、低擾動(dòng)、成本低廉的特征。但是由于重金屬?zèng)]有從土壤中移除，而是被暫時(shí)性鈍化，在降雨浸瀝、化學(xué)轉(zhuǎn)化、生物移殖等環(huán)境老化過程的作用下，重金屬元素會(huì)發(fā)生“再活化”的現(xiàn)象，重新轉(zhuǎn)變?yōu)楦攮h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的地球化學(xué)形態(tài)。因此，對(duì)穩(wěn)定化修復(fù)的長效性開展評(píng)價(jià)是非常必要的。

穩(wěn)定化修復(fù)長效性評(píng)價(jià)的最直接方式便是修復(fù)后場地的長期取樣監(jiān)測。但是在大多數(shù)情況下，受到場地回用現(xiàn)實(shí)需求的限制，開展長期監(jiān)測是非常困難的。基于此，一些研究開發(fā)了基于降雨淋溶這一關(guān)鍵老化作用的加速老化方法與裝置，實(shí)現(xiàn)了降雨情形下土壤重金屬穩(wěn)定化長效性的模擬，還有研究在降雨淋溶的基礎(chǔ)上耦合了表層土受到的光照過程。但是，場地修復(fù)往往會(huì)修復(fù)到較深的地層，加上修復(fù)后場地通常會(huì)覆蓋土工膜(如HDPE膜)，這些深層土壤受到降雨持續(xù)沖刷或光照的可能性幾乎為0。同時(shí)，前述研究均為定性老化，不能實(shí)現(xiàn)定量老化。綜上可知，前述研究均難以準(zhǔn)確、直觀地反映修復(fù)后場地的穩(wěn)定化修復(fù)長效性情況。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供一種能夠準(zhǔn)確、定量反映實(shí)際場地重金屬土壤的穩(wěn)定化修復(fù)長效性的污染土壤修復(fù)長效性的加速試驗(yàn)方法及裝置。

本發(fā)明的第一方面，提供一種污染土壤修復(fù)長效性的加速試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

S1：獲取待測場地的土壤以及土壤特征信息，所述土壤特征信息包括pH值、氧化還原電位(Eh)值以及地層主控礦物種類；所述待測場地為穩(wěn)定化處理后的污染場地；

S2：根據(jù)所述土壤特征信息設(shè)置場地微生態(tài)，于所述場地微生態(tài)的條件下馴養(yǎng)微生物群落，富集，制備微生物菌液；

S3：將所述微生物菌液注入所述土壤進(jìn)行處理，處理結(jié)束后，收集土壤，將收集得到的土壤烘干后，檢測重金屬浸出率；

S4：重復(fù)步驟S3，獲取重金屬浸出率隨注入次數(shù)的變化圖，直至穩(wěn)定化作用失效。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S3中，處理的過程中還包括注入有機(jī)酸溶液的步驟。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S3中，注入前，按照所述土壤特征信息中的pH值和氧化還原電位(Eh)值調(diào)節(jié)所述有機(jī)酸溶液的pH值和氧化還原電位(Eh)值。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S3中，所述有機(jī)酸溶液的注入的量為0～20000mg有機(jī)酸/kg土壤。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S2中，馴養(yǎng)的方式為液體培養(yǎng)，時(shí)間為7～21天；及/或

步驟S2中，富集的倍數(shù)為10～100倍；及/或