[發明專利]一種寒冷地區大面積重金屬污染土壤的再生方法

有效

• 申請號: 202310080093.2
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN115780490B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 宋志永;解旭東;趙海明;薛蕊;張濤;曹勝昔;郜鵬;孟風;楊家牧
• 申請（專利權）人: 北方工程設計研究院有限公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/10
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 張曉佩

本發明涉及一種寒冷地區大面積重金屬污染土壤的再生方法，包括如下步驟：S1重金屬污染監測；S2劃分修復分區，依據綜合污染指數法將污染程度分為輕度污染、中度污染和重度污染；S3土壤翻耕破碎，將粒徑控制在5cm以下，然后將改性生物炭—谷氨酸棒桿菌混合材料均勻灑至土壤中，用旋耕機深耕混勻攪拌20?30cm，翻土后視田間土壤水分狀況決定是否灑水，使土壤含水量在最大田間持水量的65?75％；S4將步驟3得到的土壤進行覆塑料膜養護，靜置7～10d，使混合材料與土壤充分反應；S5噴播基材；S6修復效果監測。本發明立足寒冷地區立地條件，成本低廉，環保無污染，滿足土壤生態修復的要求，而且適合大面積實施。

技術領域

本發明涉及土壤修復技術領域；具體是一種寒冷地區大面積重金屬污染土壤的再生方法。

背景技術

隨著全球經濟化的迅速發展，含有重金屬的污染物以各種形式進入到土壤環境，污染日趨嚴重。這些被重金屬污染的廢棄土壤嚴重破壞了周圍生態環境，并通過各種途徑直接或間接威脅周邊居民的生命健康。經過近年來不斷的探索發展，用于治理土壤重金屬污染的修復技術主要有物理修復、化學修復和生物修復，這些方法均可在一定程度上降低土壤中重金屬的污染程度，但也存在著局限性，比如物理修復和化學修復技術投資昂貴，對土壤性質、土層結構以及生物多樣性的破壞性較大，對大面積的污染土壤不宜使用；生物修復技術修復不徹底，時效長。尤其在寒冷地區，由于氣候影響，現有修復技術對重金屬土壤的修復效果較差，存在重金屬活化以及溢出等問題。近年來，多種方法組合的修復方式成為人們研究的熱點，其修復效果顯著增強，見效快等優點，是之在重金屬土壤修復領域顯示出巨大的應用前景。生物炭對于重金屬陽離子Cd、Pb、Cu等具有良好的吸附效應，吸附能力優于其他大部分農林廢棄物和活性炭。但在寒冷地區實際應用時，其吸附效果會受到影響，難以達到預期效果。因此，制備以改性生物炭為主體負載低溫微生物菌的炭基復合材料，輔助以團粒噴播技術，除了可以提高寒冷地區土壤中Pb、Cd等重金屬污染物的吸附率，降低其生物有效性外，也為實現物種多樣性和多層次生態功能創造了可能性。其修復效果好，管理方便，社會接受度高，適宜在大面積的重金屬污染土壤治理工程中廣泛應用。

公告號CN109604330A的專利提供了一種冬季通過微生物修復寒冷地區污染土壤的系統及方法，通過微生物修復受污染土壤，在受污染土壤的下部開設溝槽，將發酵物料添加到溝槽中，通過風機和風管將熱傳遞到受污染的土壤中，以維持受污染土壤中微生物生長的溫度，修復受污染的土壤。這種方法不適合大面積實施，且修復周期長。

公告號CN107115840A的專利公開了一種用于砷鎘污染土壤修復的炭基復合材料，根據土壤污染程度及理化性質，按22.5—67.5?t/hm2的施用量將炭基復合材料均勻撒于復合污染土壤表面，隨后立即翻耕表面0-10cm的土壤，使炭基復合材料與表層土壤混合均勻，來吸附土壤中As、Cd等重金屬污染物。該方法沒有考慮氣候對修復效果的影響。

公告號CN108251118A的專利公開了一種生物炭、土壤重金屬穩定化藥劑及其制備方法，它是幾種生物質原料混合粉碎后，置于真空罐中，加入氮氣加熱，使混合物熱解后得到生物炭，進而修復重金屬污染的土壤。這種方法存在修復效率低、效果不穩定的問題。

公告號?CN1923720A的專利是一種微生物固結重金屬離子的方法，菌種的擴大培養。它是將菌株巴氏芽孢桿菌接種在尿素培養基中，振蕩培養，然后將溶液加入含有重金屬離子的土壤中，產生微生物-重金屬復合絮凝體，進一步生成不溶于水的碳酸鹽。該方法存在選用的菌種不適合寒冷環境，在寒冷環境下修復效果較差的問題。

公告號CN108672482A的專利公開了一種重金屬固定劑及重金屬污染土壤固化方法。包括使用破碎機將污染土壤進行粉碎，選取改性膨脹蛭石為預處理固化組，選取的激發固化組包括有消石灰、殼聚糖、水玻璃及粉煤灰調質污染土壤。該方法雖然工藝簡單，材料廉價易得，但是因利用固化技術所以存在需要修復后長期監測，耗費人力物力的缺點。