一種重金屬污染土壤原位層析治理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于土壤修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬污染土壤原位層析治理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本環(huán)境要素，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是經(jīng)濟(jì)社 會發(fā)展不可或缺的重要資源。
[0003] 土壤污染，是指工業(yè)和城市廢物、化肥、農(nóng)藥、重金屬、放射性物質(zhì)和有害微生物等 物質(zhì)通過各種途徑進(jìn)入土壤，超過土壤自凈能力，引起土壤組成結(jié)構(gòu)及功能發(fā)生變化，微生 物活動受到抑制，土壤生態(tài)平衡受到破壞，土壤質(zhì)量下降，影響作物正常發(fā)育和產(chǎn)品質(zhì)量的 情況。
[0004] 據(jù)環(huán)保部和國土資源部2014年《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》透露，部分地區(qū)土 壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出?？偟膩碚f，南方土 壤污染重于北方，長三角、珠三角、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題更為突出，西 南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍較大；鎘、汞、砷、鉛4種無機(jī)污染物含量分布呈現(xiàn)從西北 到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。
[0005] 經(jīng)統(tǒng)計，全國耕地土壤點(diǎn)位污染物超標(biāo)率為19. 4%，據(jù)此估算全國受污染的耕地 有3. 5億田。全國10%左右的大米錦超標(biāo)，30%左右大米鉛超標(biāo)。每年因重金屬污染的糧 食達(dá)1200萬噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失200億元。
[0006] 和大氣污染、水污染相比，土壤污染具有隱蔽性和滯后性。大氣污染和水污染一般 都比較直觀，通過感官就能察覺。而土壤污染往往要通過土壤樣品分析、農(nóng)作物檢測，甚至 人畜健康的影響研宄才能確定。土壤污染從產(chǎn)生到發(fā)現(xiàn)危害通常時間較長。另外，土壤污染 具有累積性。與大氣和水體相比，污染物更難在土壤中迀移、擴(kuò)散和稀釋。因此，污染物容 易在土壤中不斷累積。土壤污染具有不均勻性。由于土壤性質(zhì)差異較大，而且污染物在土 壤中迀移慢，導(dǎo)致土壤中污染物分布不均勻，空間變異性較大。土壤污染具有難可逆性。由 于重金屬不能降解，導(dǎo)致重金屬對土壤的污染基本上是一個不可完全逆轉(zhuǎn)的過程。土壤污 染一旦發(fā)生，僅僅依靠切斷污染源的方法則很難恢復(fù)?？傮w來說，治理土壤污染的成本高、 周期長、難度大。
[0007] 隨著城市化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移步伐的加快，城市原有土地利用功能轉(zhuǎn)變，大量工業(yè) 用地改為商業(yè)用地或生活用地，加上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，原有高污染高耗能產(chǎn)品企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)，遺 留了大量、復(fù)雜的污染場地，對這些污染場地的修復(fù)和再開發(fā)已成為首要問題。從國內(nèi)土壤 修復(fù)產(chǎn)業(yè)化的趨勢來看，未來土壤修復(fù)的重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)⒓性诔鞘形廴鹃_發(fā)及污染農(nóng)田兩大 板塊。
[0008] 現(xiàn)有國際上存在的土壤修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)及缺陷見下表1 :
[0009] 表1現(xiàn)有土壤修復(fù)技術(shù)
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重金屬污染土壤原位層析治理方法，包括以下步驟： 在原位將可降解試劑水溶液加入重金屬污染土壤表層，對重金屬污染土壤中的重金屬 離子進(jìn)行洗脫并逐漸下滲，得到治理后的表層土壤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在可降解試劑水溶液加入重金屬污染土 壤表層之前，先在所述重金屬污染土壤區(qū)域設(shè)置用于部分回收可降解試劑水溶液的溝槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可降解試劑水溶液中的可降解試劑 包括羥基酸、羥基酸鹽和皂苷中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可降解試劑水溶液中可降解試劑的 濃度為〇? 1~20wt%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，單位面積所述重金屬土壤的可降解試劑 水溶液加入量為10~200L/m2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可降解試劑水溶液分2~5批加入重 金屬土壤的表層；相鄰批次可降解試劑水溶液加入的時間間隔多1天。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 所述可降解試劑水溶液加入重金屬土壤表層后，向重金屬土壤表層加入水；所述可降 解試劑水溶液和水加入重金屬土壤表層的時間間隔多1天。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，單位面積所述重金屬土壤的水加入量為 1 ~lOOL/m2。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述羥基酸為檸檬酸、衣康酸、葡萄糖酸、 乳酸、酒石酸、蘋果酸、草酸和丁二酸中的一種或多種；所述羥基酸鹽為檸檬酸鈉、衣康酸 鈉、葡萄糖酸鈉、乳酸鈉、酒石酸鈉、蘋果酸鈉、草酸鈉、丁二酸鈉、檸檬酸鉀、衣康酸鉀、葡萄 糖酸鉀、乳酸鉀、酒石酸鉀、蘋果酸鉀、草酸鉀和丁二酸鉀中的一種或多種；所述皂苷為無 患子皂苷、皂莢皂苷、柴胡皂苷、商陸皂苷、熊果酸、夏枯草皂苷和山海棠皂苷中的一種或多 種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述重金屬離子為鎘離子、鉻 離子、銅離子、鉛離子、汞離子、鎳離子、鋅離子、錫離子、銻離子、砷離子、鋇離子、硒離子、銀 離子、鉈離子、釩離子、錳離子和鉬離子中的一種或多種。
【專利摘要】本申請屬于土壤修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬污染土壤原位層析治理方法。本申請?zhí)峁┑姆椒òㄒ韵虏襟E：在原位將可降解試劑水溶液加入重金屬污染土壤表層，對重金屬污染土壤中的重金屬離子進(jìn)行洗脫并逐漸下滲，得到治理后的表層土壤。本申請依據(jù)正相色譜原理，通過可降解試劑水溶液與污染土壤在原位充分作用，使土壤中的重金屬離子與可降解試劑形成結(jié)合物，弱化了重金屬離子與土壤間的吸附力，使重金屬離子從表層土壤中脫附。被可降解試劑水溶液洗脫的重金屬離子伴隨著可降解試劑水溶液下滲至土壤深層，由于可降解試劑水溶液為可降解組分，在結(jié)合重金屬下滲的過程中逐漸在土壤中降解，可降解試劑水溶液降解后，重金屬離子固定在深層土壤中。
【IPC分類】B09C1-02
【公開號】CN104815841
【申請?zhí)枴緾N201510262484
【發(fā)明人】王兵, 鄭玉靜, 陳尚義, 呂偉青, 戴學(xué)良, 高鑫磊, 劉欣怡
【申請人】北京泰克美高新技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月21日