本發(fā)明屬于土壤污染修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
：有機(jī)物和重金屬是土壤中最為主要的兩種類型污染物，有著不同的性質(zhì)。長期以來，國內(nèi)外分別針對(duì)這兩類污染物的單獨(dú)污染以及不同重金屬的復(fù)合污染做了大量研究，提出了不同的修復(fù)思路與技術(shù)。然而，當(dāng)前土壤污染趨于多元化和復(fù)雜化，有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染問題尤為突出。由于有機(jī)物和重金屬在化學(xué)性質(zhì)上存在著極大的差異，在復(fù)合污染條件下，污染物間的相互作用使得污染更具復(fù)雜性和不確定性，污染風(fēng)險(xiǎn)加劇。導(dǎo)致開展有機(jī)物-重金屬之間的復(fù)合污染效應(yīng)和修復(fù)技術(shù)研究存在較高的難度。目前針對(duì)有機(jī)物污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有植物/微生物修復(fù)技術(shù)、化學(xué)氧化/還原技術(shù)、氣相抽提技術(shù)、焚燒技術(shù)、化學(xué)淋洗及電動(dòng)修復(fù)技術(shù)等。針對(duì)重金屬污染土壤主要有化學(xué)穩(wěn)定/固定技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、化學(xué)淋洗和電動(dòng)修復(fù)技術(shù)等。在有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染體系中，不同污染物之間相互作用，單純的以上述兩種類型的修復(fù)手段組合，效率低下，并嚴(yán)重降低了其中一種污染物的修復(fù)效果。對(duì)于受有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)技術(shù)，以往主要采用植物修復(fù)、化學(xué)淋洗、電動(dòng)修復(fù)及其組合技術(shù)。植物修復(fù)主要是通過植物的提取、揮發(fā)、穩(wěn)定、降解、根際圈生物降解等作用綜合利用，對(duì)有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)，特別適應(yīng)于以重金屬占主導(dǎo)地位的酸性復(fù)合污染土壤。其主要優(yōu)點(diǎn)是成本低，可以大面積使用，但對(duì)有機(jī)物降解效率差，且處理周期長。土壤淋洗技術(shù)具有較高的提取率，在土壤重金屬和有機(jī)物修復(fù)領(lǐng)域都有較好的效果。但是一般淋洗劑難以被生物降解，容易在土壤中殘留形成二次污染，且淋洗劑消耗量大，成本較高。電動(dòng)修復(fù)是在土壤-液相體系中插入電極，通入直流電，土壤中的污染物在電場(chǎng)作用下遷移富集于電極并發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而達(dá)到去除污染物的目的。其主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，適用于低滲透性土壤。但是電動(dòng)修復(fù)對(duì)非極性有機(jī)物不適用，且容易破壞土壤結(jié)構(gòu)。由于我國快速城市化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，許多傳統(tǒng)的污染企業(yè)關(guān)?；虬徇w，遺留大量地理位置優(yōu)越的地塊，其后續(xù)的規(guī)劃利用需求迫切，這就要求污染場(chǎng)地土壤修復(fù)“工期短、去除盡”；另外，傳統(tǒng)的污染企業(yè)在長時(shí)期的工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于工藝簡(jiǎn)單、試劑組成復(fù)雜，往往造成場(chǎng)地土壤的有機(jī)-重金屬復(fù)合污染。因此，針對(duì)我國有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染場(chǎng)地市場(chǎng)修復(fù)需求和污染土壤特點(diǎn)，研究高效、快速并環(huán)境友好的復(fù)合污染修復(fù)技術(shù)十分必要。目前的修復(fù)技術(shù)在單一使用條件下很難滿足需求。因此，研發(fā)利用土壤污染物自身性質(zhì)的復(fù)合污染土壤高效修復(fù)技術(shù)，可克服傳統(tǒng)的修復(fù)手段或單純兩種或以上技術(shù)組合方法對(duì)復(fù)合污染修復(fù)效率低下的缺點(diǎn)，并大幅降低修復(fù)成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合污染土壤的高效修復(fù)?；瘜W(xué)氧化能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)污染物的完全礦化，從而降低土壤中有機(jī)污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)。目前，化學(xué)氧化技術(shù)是國內(nèi)外場(chǎng)地污染土壤修復(fù)領(lǐng)域的主流技術(shù)?；诹蛩岣杂苫?E0＝2.6～3.2V)的高級(jí)氧化過程具有氧化能力強(qiáng)、有機(jī)物礦化程度高、氧化劑本身穩(wěn)定性好、氧化劑利用率高、反應(yīng)不受pH影響、抗碳酸鹽和氯化物等無機(jī)鹽影響能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在有機(jī)污染物的降解中有著良好的應(yīng)用前景。應(yīng)用高級(jí)氧化技術(shù)的關(guān)鍵是尋找高效活化過硫酸鹽產(chǎn)生的方法和催化劑，過渡金屬離子活化過硫酸鹽由于反應(yīng)體系簡(jiǎn)單，不需要額外能量而在以往的工作中得到廣泛關(guān)注。在復(fù)合污染土壤中，存在的重金屬離子(如Cu2+、Co2+等)及土壤本身中存在的大量礦物離子(如Fe2+、Mn2+等)，也可能通過異相催化過硫酸鹽產(chǎn)生，從而氧化降解有機(jī)物。而對(duì)于復(fù)合污染土壤中的重金屬污染物，在發(fā)揮活化過硫酸鹽的功效完全降解有機(jī)污染物后，還可能通過進(jìn)一步向土壤中添加原位固定劑(比如粘土、生物炭等)，可實(shí)現(xiàn)有機(jī)-重金屬復(fù)合污染土壤的高效修復(fù)。但是，不同的重金屬離子具有不同的性質(zhì)，是否能活化過硫酸鹽及其活化效率，同時(shí)，土壤中的環(huán)境條件對(duì)其活化過程的影響，均需進(jìn)一步探索，以獲得穩(wěn)定的有機(jī)-重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)技術(shù)。因此，如何利用復(fù)合污染土壤中重金屬污染物有效活化過硫酸鹽，從而產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化功能的，實(shí)現(xiàn)有機(jī)-重金屬復(fù)合污染土壤的有效修復(fù)，是這一技術(shù)的關(guān)鍵性問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法，包括如下步驟：利用重金屬污染物自身特點(diǎn)，在有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤中外源注入過硫酸鹽，使有機(jī)污染物發(fā)生有效氧化降解基礎(chǔ)上，進(jìn)一步施用鐵基生物炭鈍化發(fā)揮活化功效后的重金屬，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的有效修復(fù)。所述的有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法，具體包括如下步驟：(1)向有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤中噴施過硫酸鹽溶液，噴施的同時(shí)對(duì)土壤進(jìn)行翻耕，使過硫酸鹽與土壤混合均勻；(2)施用過硫酸鹽后，每天翻耕一次，陳放老化，使土壤中的重金屬和土壤本身存在的礦物與過硫酸鹽充分接觸，從而活化過硫酸鹽氧化降解有機(jī)污染物；(3)接著加入鐵基生物炭材料，混合均勻；(4)再加水至淹沒土壤，陳放老化，實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)。步驟(2)中所述的陳放老化的時(shí)間不少于10天，優(yōu)選為10～20天，更優(yōu)選為10天。步驟(3)中所述的混合均勻采用的措施是翻耕和犁田中的一種或兩種。步驟(4)中所述的陳放老化的時(shí)間優(yōu)選為5～10天，更優(yōu)選為5天。所述的有機(jī)污染物為含氯有機(jī)物和多環(huán)芳烴中的一種以上。所述的含氯有機(jī)物優(yōu)選為雙對(duì)氯苯基三氯乙烷(DDT)和多氯聯(lián)苯中的一種或兩種。所述的多氯聯(lián)苯優(yōu)選為三氯聯(lián)苯。所述的多環(huán)芳烴優(yōu)選為苯并(a)芘。所述的重金屬有為Cu、Pb和Cd中的一種或至少兩種。所述的有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤為表層30cm以內(nèi)的土壤。所述的過硫酸鹽優(yōu)選為過硫酸鉀、過硫酸銨和過硫酸鈉中的一種或至少兩種；更優(yōu)選為過硫酸鈉。所述的過硫酸鹽溶液的濃度優(yōu)選為1mM～10mM。所述的過硫酸鹽溶液的用量按每噸有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤加入50～200公斤計(jì)算；優(yōu)選為按每噸有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤加入50～100公斤計(jì)算。所述的鐵基生物炭為依據(jù)申請(qǐng)?zhí)枮?01410538633.8、名稱為“一種鐵基生物炭材料、其制備工藝以及其在土壤污染治理中的應(yīng)用”的中國專利申請(qǐng)中的實(shí)施例1制備得到。所述的鐵基生物炭的用量按每噸有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤加入20～100公斤計(jì)算。本發(fā)明核心機(jī)理及反應(yīng)如下：土壤中游離態(tài)的過渡金屬離子能直接活化過硫酸鹽，而土壤中的金屬礦物在一定條件下能產(chǎn)生表面離子從而活化過硫酸鹽，土壤中重金屬及礦物活化過硫酸鹽反應(yīng)機(jī)理如下，以Cu為例：≡Cu(II)+S2O82-→≡Cu(II)…O3SO2SO32-(1)≡Cu(II)…O3SO2SO32-→≡Cu(III)+SO4·﹣+SO42-(2)本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：1.本發(fā)明采用氧化-穩(wěn)定聯(lián)合修復(fù)復(fù)合污染土壤，先通過催化氧化劑(過硫酸鹽)氧化降解有機(jī)污染物，后續(xù)重金屬采用生物炭固定，能同時(shí)有效地修復(fù)有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤。2.本發(fā)明充分利用復(fù)合污染土壤的自身組成成分，即重金屬及礦物，來活化過硫酸鹽，無需額外添加活化劑，降低修復(fù)成本，且不會(huì)引起二次污染。3.本發(fā)明所用的過硫酸鹽被活化形成的硫酸根自由基具有強(qiáng)氧化性，能夠徹底礦化有機(jī)物，且流動(dòng)性強(qiáng)，在地下環(huán)境中能通過濃度梯度向下擴(kuò)散，便于有效的與污染物接觸并反應(yīng)。同時(shí)，并且其發(fā)揮效應(yīng)后形成的硫酸根離子為健康土壤固有成分，不會(huì)在土壤中產(chǎn)生新的污染物。4.本發(fā)明所用的后續(xù)重金屬鈍化材料鐵基生物炭材料為環(huán)境友好材料，并且生物炭能夠改善土壤物理、化學(xué)和生物特性，調(diào)節(jié)土壤pH值，加快土壤微生物代謝，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)鈍化重金屬和提高土壤肥力的雙重目的。5.本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、處理周期短、效率高，適合于有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的大規(guī)模修復(fù)。6、相對(duì)于只能針對(duì)一種污染的使用生物炭或者過硫酸鹽進(jìn)行污染土壤修復(fù)的方法，本發(fā)明聯(lián)合兩種方法來修復(fù)有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染，過硫酸鹽用于氧化有機(jī)物，能將有機(jī)物徹底礦化。對(duì)于重金屬污染土壤，過硫酸鹽會(huì)將重金屬氧化，且過硫酸鹽回事土壤pH降低，導(dǎo)致有效態(tài)金屬濃度增加。生物炭則是通過吸附作用將重金屬固定在表面，降低重金屬的生物有效性。附圖說明圖1是Cu-DDT復(fù)合污染土壤中噴施過硫酸鈉溶液后有機(jī)物和重金屬濃度變化結(jié)果圖；其中，圖(A)為DDT，圖(B)為有效態(tài)Cu。圖2是多種重金屬-多種有機(jī)物復(fù)合污染土壤噴施過硫酸鈉溶液后有機(jī)物和重金屬濃度變化結(jié)果圖；其中，左圖為有效態(tài)Cu、Pb、Cd，右圖為DDT和苯并(a)芘。圖3是利用不同方法修復(fù)Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤的結(jié)果圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1：利用Cu活化過硫酸鹽的Cu-DDT復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法本實(shí)施例采用實(shí)驗(yàn)室模擬復(fù)合污染土壤。無污染土壤采自廣州市白云區(qū)某蔬菜種植基地，為表層30cm的地表土，土壤pH為5.3，人工加入Cu離子和有機(jī)氯農(nóng)藥DDT，濃度分別為872mg/kg和5.6mg/kg。本實(shí)施例的修復(fù)的方法，包括以下步驟：(1)向復(fù)合污染土壤中噴施加入濃度為10mM的過硫酸鈉溶液，人工攪拌，邊攪拌邊噴施過硫酸鈉溶液，使過硫酸鈉與土壤充分混合，施入的過硫酸鈉溶液為50公斤/噸；(2)施用過硫酸鈉溶液后土壤每天攪拌1次，每次5分鐘；(3)重復(fù)10天，每隔一天取土壤樣品，分析土壤中DDT濃度的變化；(4)第11天，在上述處理后的土壤中施用鐵基生物炭(鐵基生物炭的制備方法參照CN201410538633.8實(shí)施例1，下同)，施用的鐵基生物炭與土壤的質(zhì)量比為20公斤/噸，攪拌使鐵基生物炭與土壤充分混合；(5)鐵基生物炭與土壤混合后加水淹沒土壤，陳放老化5天，每天取土壤樣品，分析土壤中有效態(tài)Cu濃度的變化；(6)施用過硫酸鈉溶液后土壤樣品中DDT的濃度變化如圖1(A)所示。從圖中可以看出，Cu-DDT復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鈉溶液處理后，其中DDT的濃度隨時(shí)間的延長逐漸下降，在處理后的第10天，DDT濃度已下降到0.6mg/kg，低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值1.0mg/kg的濃度。施用鐵基生物炭后復(fù)合污染土壤樣品中有效態(tài)Cu的濃度變化如圖1(B)所示。從圖中可以看出Cu-DDT復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鈉溶液處理，并進(jìn)一步采用鐵基生物炭對(duì)其中的Cu穩(wěn)定化處理后，有效態(tài)Cu的濃度逐漸下降。在第5天，有效態(tài)Cu的濃度從初始的872mg/kg下降到124mg/kg，有效態(tài)Cu的濃度低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)總Cu的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值400mg/kg的濃度。實(shí)施例2：利用Cd活化過硫酸鹽的Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法本實(shí)施例采用實(shí)驗(yàn)室模擬復(fù)合污染土壤。無污染土壤采自廣州市白云區(qū)某蔬菜種植基地，為表層30cm的地表土，土壤pH為5.3，人工加入Cd離子和苯并(a)芘，濃度分別為15mg/kg和2.5mg/kg。本實(shí)施例的利用Cd活化過硫酸鹽的Cd-多環(huán)芳烴苯并(a)芘復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法，包括以下步驟：(1)向復(fù)合污染土壤中噴施加入濃度為1mM的過硫酸鉀溶液，人工攪拌，邊攪拌邊噴施過硫酸鉀溶液，使過硫酸鉀與土壤充分混合，施入的過硫酸鉀溶液濃度為100公斤/噸；(2)施用過硫酸鉀溶液后土壤每天攪拌1次，每次5分鐘；(3)重復(fù)20天，每隔一天取土壤樣品，分析土壤中苯并(a)芘濃度的變化；(4)第21天，在上述處理后的土壤中施用鐵基生物炭，施用的鐵基生物炭與土壤的質(zhì)量比為10公斤/噸，攪拌使鐵基生物炭與土壤充分混合；(5)鐵基生物炭與土壤混合后加水淹沒土壤，陳放老化5天，每天取土壤樣品，分析土壤中有效態(tài)Cd濃度的變化；(6)施用過硫酸鉀溶液后土壤樣品中苯并(a)芘和有效態(tài)Cd的濃度變化如表1所示。從表中可以看出，Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鉀溶液處理后，其中苯并(a)芘的濃度在處理后的第20天，從2.5mg/kg下降到0.1mg/kg，下降率達(dá)到96.7％；Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鉀溶液處理，并進(jìn)一步采用鐵基生物炭對(duì)其中的Cd穩(wěn)定化處理后，在第5天，有效態(tài)Cd濃度從初始的15mg/kg下降到0.5mg/kg，Cd的下降率達(dá)到96％，有效態(tài)Cd的濃度低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)總Cd的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值1.0mg/kg的濃度。表1：處理前后土壤有效態(tài)Cd和苯并(a)芘的濃度污染物處理前濃度mg/kg處理后濃度mg/kg下降率有效態(tài)Cd150.596.7％苯并(a)芘2.50.196.0％實(shí)施例3：利用Pb活化過硫酸鹽的Pb-三氯聯(lián)苯復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法本實(shí)施例采用實(shí)驗(yàn)室模擬復(fù)合污染土壤。無污染土壤采自廣州市白云區(qū)某蔬菜種植基地，為表層30cm的地表土，土壤pH為5.3，人工加入Pb離子和三氯聯(lián)苯，濃度分別為1200mg/kg和1.2mg/kg。本實(shí)施例的利用Pb活化過硫酸鹽的Pb-三氯聯(lián)苯復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法，包括以下步驟：(1)向復(fù)合污染土壤中噴施加入濃度為5mM的過硫酸銨溶液，人工攪拌，邊攪拌邊噴施過硫酸銨溶液，使過硫酸銨與土壤充分混合，施入的過硫酸銨溶液濃度為75公斤/噸；(2)施用過硫酸銨溶液后土壤每天攪拌1次，每次5分鐘；(3)重復(fù)10天，每隔一天取土壤樣品，分析土壤中三氯聯(lián)苯濃度的變化；(4)第11天，在上述處理后的土壤中施用鐵基生物炭，施用的鐵基生物炭與土壤的質(zhì)量比為50公斤/噸，攪拌使鐵基生物炭與土壤充分混合；(5)鐵基生物炭與土壤混合后加水淹沒土壤，陳放老化10天，每天取土壤樣品，分析土壤中有效態(tài)Pb濃度的變化；(6)施用過硫酸銨溶液后土壤樣品中三氯聯(lián)苯和有效態(tài)Pb的濃度變化如表2所示。從表2中可以看出，Pb-三氯聯(lián)苯復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸銨溶液處理后，其中三氯聯(lián)苯的濃度在處理后的第10天，從1.2mg/kg下降到無檢出；Pb-三氯聯(lián)苯復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸銨溶液處理，并進(jìn)一步采用鐵基生物炭對(duì)其中的Pb穩(wěn)定化處理后，在第10天，有效態(tài)Pb濃度從初始的1200mg/kg下降到324mg/kg，Pb的下降率達(dá)到73％，有效態(tài)Pb的濃度低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)總Pb的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值500mg/kg的濃度。表2：處理前后土壤有效態(tài)Pb和三氯聯(lián)苯的濃度變化實(shí)施例4：利用多種重金屬活化過硫酸鹽的重金屬-有機(jī)污染物復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法多種重金屬為Cu、Pb、Cd，有機(jī)污染物為含氯有機(jī)物DDT和多環(huán)芳烴苯并(a)芘。本實(shí)施例采用實(shí)驗(yàn)室模擬復(fù)合污染土壤。無污染土壤采自廣州市白云區(qū)某蔬菜種植基地，為表層30cm的地表土，土壤pH為5.3，人工加入Cu、Pb、Cd三種重金屬離子，濃度分別為650、850、12mg/kg；人工加入DDT和苯并(a)芘，濃度分別為4.6mg/kg和1.8mg/kg。本實(shí)施例的利用多種重金屬活化過硫酸鹽的多種重金屬-多種有機(jī)物復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法，包括以下步驟：(1)向復(fù)合污染土壤中噴施加入濃度為10mM的過硫酸鈉溶液，人工攪拌，邊攪拌邊噴施過硫酸鈉溶液，使過硫酸鈉與土壤充分混合，施入的過硫酸鈉溶液濃度為100公斤/噸；(2)施用過硫酸鈉溶液后土壤每天攪拌1次，每次5分鐘；(3)重復(fù)10天，每隔一天取土壤樣品，分析土壤中DDT和苯并(a)芘濃度的變化；(4)第11天，在上述處理后的土壤中施用鐵基生物炭，施用的鐵基生物炭與土壤的質(zhì)量比為100公斤/噸，攪拌使鐵基生物炭與土壤充分混合；(5)鐵基生物炭與土壤混合后加水淹沒土壤，陳放老化5天，第5天取土壤樣品，分析土壤中有效態(tài)Cu、Pb、Cd濃度的變化；(6)施用過硫酸鈉溶液后土壤樣品中DDT和苯并(a)芘的濃度變化如圖2右圖所示。從圖中可以看出，多種金屬-多種有機(jī)物復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鈉溶液處理后，在處理進(jìn)行到第10天時(shí)，DDT和苯并(a)芘的濃度分別從4.6mg/kg和1.8mg/kg下降到0.75mg/kg和1.8mg/kg，下降率分別達(dá)到83.7％和87.2％。施用鐵基生物炭第5天土壤樣品中有效態(tài)Cu、Pb、Cd的濃度變化如圖2左圖所示。從圖中可以看出多種金屬-多種有機(jī)污染物復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鈉溶液處理，并進(jìn)一步采用鐵基生物炭對(duì)其中的重金屬穩(wěn)定化處理后，在第5天，有效態(tài)Cu、Pb、Cd濃度分布從初始的650、850、12mg/kg下降到223、362、0.7mg/kg，下降率分別達(dá)到65.7％、57.4％和94.2％，修復(fù)后土壤中三種重金屬有效態(tài)的濃度低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的三種重金屬總量濃度400mg/kg、500mg/kg、1.0mg/kg。實(shí)施例5：電子垃圾拆解區(qū)重金屬-有機(jī)物復(fù)合污染農(nóng)田土壤修復(fù)的方法本實(shí)施例在廣東省清遠(yuǎn)市龍?zhí)伶?zhèn)電子垃圾拆解區(qū)污染的農(nóng)田土壤中實(shí)施，實(shí)施區(qū)域?yàn)?0平方米，其中的土壤經(jīng)檢測(cè)Cu、Pb、Cd分別為1056、573、2.64mg/kg，多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯總含量分別為643ng/kg和2.6mg/kg。本實(shí)施例的電子垃圾拆解區(qū)重金屬-有機(jī)物復(fù)合污染農(nóng)田土壤修復(fù)的方法，包括以下步驟：(1)向復(fù)合污染土壤中噴施加入濃度為10mM的過硫酸鈉溶液，施入的過硫酸鈉溶液濃度為100公斤/噸；人工翻耕，邊翻耕邊噴施過硫酸鈉溶液，使過硫酸鈉與土壤充分混合，翻耕的土壤為表層30cm的土壤；(2)施用過硫酸鈉溶液后土壤每天翻耕1次，使過硫酸鈉與土壤接觸充分；(3)重復(fù)10天后采集土壤樣品，分析其中多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯濃度的變化；(4)在上述處理后的土壤中施用鐵基生物炭，施用的鐵基生物炭與土壤的質(zhì)量比為100公斤/噸，攪拌使鐵基生物炭與土壤充分混合；(5)鐵基生物炭施用后加水淹沒土壤，老化5天；在第5天采集施用鐵基生物炭后的土壤，分析其中Cu、Pb、Cd三種重金屬有效態(tài)濃度的變化；(6)施用過硫酸鈉溶液后電子垃圾拆解區(qū)復(fù)合污染土壤中多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、Cu、Pb、Cd總含量變化如表3所示。從表中可以看出，該電子垃圾拆解區(qū)復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鈉溶液處理后，在處理進(jìn)行到第10天時(shí)，多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯總含量分別從0.64mg/kg和2.6mg/kg下降到0.016mg/kg和0.024mg/kg，下降率分別達(dá)到97.5％和99.1％；該電子垃圾拆解區(qū)復(fù)合污染土壤經(jīng)噴施過硫酸鈉溶液處理，并進(jìn)一步采用鐵基生物炭對(duì)其中的重金屬穩(wěn)定化處理后，在第5天時(shí)，有效態(tài)Cu、Pb、Cd濃度分布從初始的1056、573、2.6mg/kg下降到342、243、0.96mg/kg，下降率分別達(dá)到67.6％、57.6％和63.6％，修復(fù)后土壤中三種重金屬有效態(tài)的濃度低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的三種重金屬總量濃度400mg/kg、500mg/kg、1.0mg/kg。表3：電子垃圾拆解區(qū)重金屬-有機(jī)物復(fù)合污染土壤處理前后土壤有機(jī)污染物和有效態(tài)重金屬的濃度變化實(shí)施例6：不同方法修復(fù)Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤本實(shí)施例采用實(shí)驗(yàn)室模擬復(fù)合污染土壤。無污染土壤采自廣州市白云區(qū)某蔬菜種植基地，為表層30cm的地表土，土壤pH為5.3，人工加入Cd離子和苯并(a)芘，濃度分別為15mg/kg和2.5mg/kg。本實(shí)施案例利用不同方法修復(fù)Cd-多環(huán)芳烴苯并(a)芘復(fù)合污染土壤修復(fù)的方法，如下：(1)復(fù)合法：利用Cd活化過硫酸鹽聯(lián)合鐵基生物炭修復(fù)Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤，具體步驟同實(shí)施例2；(2)氧化劑法：利用Cd活化過硫酸鹽修復(fù)Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤，具體步驟如下：向復(fù)合污染土壤中噴施加入濃度為10mM的過硫酸鈉溶液，人工攪拌，邊攪拌邊噴施過硫酸鈉溶液，使過硫酸鈉與土壤充分混合，施入的過硫酸鈉溶液濃度為100公斤/噸；施用過硫酸鈉溶液后土壤每天攪拌1次，每次5分鐘；重復(fù)25天，每隔一天取土壤樣品，分析土壤中有效態(tài)Cd濃度和苯并(a)芘濃度的變化；(3)鐵基生物炭法：向復(fù)合污染土壤中施用鐵基生物炭，施用的鐵基生物炭與土壤的質(zhì)量比為10公斤/噸，攪拌使鐵基生物炭與土壤充分混合；鐵基生物炭與土壤混合后加水淹沒土壤，陳放老化25天，每天取土壤樣品，分析土壤中有效態(tài)Cd濃度和苯并(a)芘濃度的變化。用不同方法處理復(fù)合污染土壤后，樣品中有效態(tài)Cd和苯并(a)芘的濃度變化如圖3所示，從左到右的結(jié)果分別依次對(duì)應(yīng)復(fù)合法、氧化劑法以及鐵基生物炭法。從圖可以看出：在復(fù)合法中，Cd-苯并(a)芘復(fù)合污染土壤經(jīng)過硫酸鹽聯(lián)合鐵基生物炭處理后，苯并(a)芘的濃度從2.5mg/kg下降到0.08mg/kg，下降率達(dá)到96.8％，有效態(tài)Cd濃度從初始的15mg/kg下降到0.5mg/kg，有效態(tài)Cd的下降率達(dá)到96％；在氧化劑法中，經(jīng)過硫酸鹽處理后，苯并(a)芘和有效態(tài)Cd的濃度分別為1.2mg/kg和16mg/kg，這是由于過硫酸鹽使土壤pH值升高，使得有效態(tài)Cd濃度增加；在鐵基生物炭法中，經(jīng)鐵基生物炭處理后，苯并(a)芘和有效態(tài)Cd的濃度分別為2.3mg/kg和4.0mg/kg，可見鐵基生物炭雖然能吸附重金屬，但是對(duì)苯并(a)芘的吸附效果不佳。可見，氧化劑法雖然能處理苯并(a)芘，但是同時(shí)提高有效態(tài)重金屬含量，鐵基生物炭能吸附重金屬進(jìn)行修復(fù)土壤，但是吸附量還有待提高；氧化劑-鐵基生物炭復(fù)合方法發(fā)揮了氧化劑法和鐵基生物炭法的協(xié)同作用，極大地降低了重金屬和有機(jī)物的含量。結(jié)論：土壤中的金屬礦物在一定條件下能產(chǎn)生表面離子從而活化過硫酸鹽，充分利用復(fù)合污染土壤中的重金屬和土壤固有礦物活化過硫酸鹽的性質(zhì)，產(chǎn)生強(qiáng)氧化自由基，氧化降解有機(jī)物，在使有機(jī)污染物發(fā)生有效氧化降解基礎(chǔ)上，進(jìn)一步施用鐵基生物炭鈍化發(fā)揮活化功效后的重金屬，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染土壤的有效修復(fù)。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3