[發明專利]一種綜合利用柳樹及其衍生品循環修復重金屬污染土壤的方法

在審

• 申請號: 202211384052.4
• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN115889430A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 商侃侃;張國威;張倩;張敬沙;方海蘭;周建強
• 申請（專利權）人: 上海辰山植物園
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 馬立夢;費開逵

一種綜合利用柳樹及其衍生品循環修復重金屬污染土壤的方法，利用柳樹和有機淋洗液協同處理重金屬污染的場地，提高利用柳樹修復重金屬污染場地的修復效率，修復時間可以縮短至2?3年，而傳統的柳樹修復重金屬污染場地通常需要6?10年時間，大大縮短了柳樹修復重金屬污染場地的時間。同時，有效利用植物修復重金屬污染場地過程中產生的樹木、樹葉等廢棄物，經過發酵獲得的柳樹粗木塊顆粒、細顆粒堆肥、生物碳和有機淋洗液再利用到場地修復中，使其循環再利用，避免采用傳統手段處理造成的大氣污染。

技術領域

本發明屬于土壤修復領域，具體涉及一種綜合利用柳樹及其衍生品循環修復重金屬污染土壤的方法。

背景技術

在污染土壤的修復技術中，樹木修復是一種新興的植物修復重金屬污染場地技術，主要是利用樹木根系吸收、富集污染物，將污染物輸送并儲存至植物體的根部及地上部分，之后通過修剪、采伐、刈割植物等手段，達到清除土壤環境中重金屬的目的。

柳樹具有適應性強、生長迅速、生物量大、耐修剪、萌蘗能力強等優點，能很好地適應土壤養分低、環境條件惡劣、生物毒性強的污染場地，成為土壤污染在植物修復的重要材料。但是現階段利用柳樹修復復重金屬污染場地，存在修復時間長，一般需要6-10年的修復時間，修復產生的生物質基本都是焚燒處理，對大氣等產生二次污染等問題。

生物碳是由木材、動物糞便、秸稈、樹葉、污泥等生物質在缺氧條件下生成的熱解殘余物。研究表明，生物碳孔隙結構發達，表面負電荷密集，并富含大量的羧基、醌基、酚羥基等官能團，是一種良好的吸附劑，對重金屬都具有較強的吸附性。生物炭纖維能從水中吸附重金屬Cu²⁺、Ni²⁺和?Pb²⁺離子，單組分平衡吸附容量在0.080-0.175mmoL/g之間。

生物堆肥堆腐過程實際上是有機物的降解過程，在此期間，將產生大量的有機酸，發酵樣品中含有氨基酸、揮發性脂肪酸和其它草酸、乙酸等低分子有機酸，其中乙酸是的主要成分占42％～93％。天然有機酸對土壤中重金屬的淋出作用主要有三種模式：一是直接與重金屬絡合形成帶正電荷的配合物；二是吸附于土壤表面后，其官能團與重金屬絡合形成配合物；三是與重金屬的配位作用生成高溶解性的配合物。研究發現0.1mol/L的草酸能淋洗去除污染土壤中90-95％的Pb、Cd、Zn以及80-85％的Cu。乙酸對Pb的去除效果優于Cd和Ni，且0.1mol/L的乙酸超聲淋洗對Pb的去除率即可達100％，1mol/L的乙酸淋洗對Cd和Ni的最高去除率分別為?70.6％和23.3％。天然有機酸對污染土壤中重金屬有一定的去除能力，易生物降解，對土壤的理化性質的破壞較小，二次污染風險也較小。

若在柳樹修復重金屬污染的同時，利用生長產生的生物質生產生物碳和含有有機酸的滲濾液對土壤中的重金屬進行進一步的淋洗和富集。則可以大大縮短修復時間，避免傳統生物質焚燒處理產生的二次污染等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種綜合利用柳樹及其衍生品循環修復重金屬污染土壤的方法，提高重金屬污染場地的修復效率，大大縮短利用柳樹修復重金屬污染場地的時間，同時，有效利用植物修復重金屬污染場地過程中產生的樹木、樹葉等廢棄物，避免采用傳統手段處理造成的大氣污染。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種綜合利用柳樹及其衍生品循環修復重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：

1)待修復場地處理

對待修復場地進行翻耕，翻耕過程中加入木塊顆粒和堆肥顆粒，所述木塊顆粒粒徑為3～5cm，所述堆肥顆粒粒徑為0.5～1.5cm，然后對場地進行平整；

2)布置淋洗液收集系統