一种重金属复合污染土壤的熏土修复方法技术

本发明专利技术属于重金属污染土壤的修复技术领域，具体涉及一种治理和修复重金属复合污染土壤的熏土技术，主要包括如下步骤：用土壤覆盖植物秸秆，形成一个包覆体，外层为土壤层，内部为秸秆或秸秆和土壤的混合物，是内部处于缺氧状态，然后进行熏土处理。应用本发明专利技术技术处理的土壤重金属通过固化、吸附、螯合、络合等多种反应，易于向环境中迁移扩散的化学形态的比例减少，难于向环境中释放的化学形态的比例增加，因此，降低了重金属环境生态风险。本发明专利技术技术具有同时固定多种重金属的效果，减少植物体对重金属的吸收和累积，有效杀灭土壤中的各种病原菌，提高作物生物量，是一种简单，高效，易操作，以及低成本的重金属复合污染土壤的原位修复技术。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于重金属污染土壤的修复
，具体涉及一种治理和修复重金属复合污染土壤的熏土技术，主要包括如下步骤：用土壤覆盖植物秸秆，形成一个包覆体，外层为土壤层，内部为秸秆或秸秆和土壤的混合物，是内部处于缺氧状态，然后进行熏土处理。应用本专利技术技术处理的土壤重金属通过固化、吸附、螯合、络合等多种反应，易于向环境中迁移扩散的化学形态的比例减少，难于向环境中释放的化学形态的比例增加，因此，降低了重金属环境生态风险。本专利技术技术具有同时固定多种重金属的效果，减少植物体对重金属的吸收和累积，有效杀灭土壤中的各种病原菌，提高作物生物量，是一种简单，高效，易操作，以及低成本的重金属复合污染土壤的原位修复技术。【专利说明】
本专利技术属于重金属污染土壤的修复
，更具体地，涉及。
技术介绍
土壤污染直接或间接影响人类健康，导致了不可接受的环境风险，尤其是土壤的重金属污染。重金属在环境中极其稳定，不但不能被生物降解，同时也不能被热降解，因此，很容易累积到毒性浓度。而且，重金属在土壤环境中长期富集，会严重影响食物链、植物以及土壤微生物过程。矿业废弃地及其矿区周边的土壤重金属污染问题尤为严重，矿业废弃地通过金属硫化物氧化，随时间推移不断释放出新的酸性物质，在强酸环境下重金属溶解性增加，酸化层的形成造成土壤严重板结，熟化受阻，氮、磷和钾等营养元素供应不足，有机质含量低，肥力差，使农作物无法生长。当前，重金属污染土壤的修复主要涉及工程措施，以及一些物理、化学和生物修复技术。用大型机械设施来达到换土或者客土目的的一些工程措施，往往工程量浩大，耗费巨资，而且置换出的污土会造成二次污染，因此，这类方法一般仅用于污染严重的地区；物理修复，例如玻璃化技术虽然可以达到固定重金属的目的，但同样费用高昂；化学修复技术，如在污染土壤中添加一些化学改良剂或抑制剂，降低一些土壤污染物的迁移和扩散。添加化学改良剂的方法虽然能暂时缓解污染土壤中重金属的危害，但长期施用这些化学改良齐?，却很容易对土壤造成破坏；近年来发展起来的一些植物提取、植物稳定技术等，虽然具有一定的修复作用，但这些技术本身也存在一些问题，就植物稳定技术而言，在一些重金属毒性及其它条件作用下，植被很难形成稳定的、能自我维持的生态系统。伴随全球能源危机的到来，一些研究者在不断寻求替代能源的过程中发现了生物碳这种具有优越特质的物质。生物碳是富含碳的生物质在缺氧状态下不完全燃烧获得的碳质残渣，它高度稳定，同时，不容易降解`。目前，利用生物碳修复重金属污染土壤方面，也有一些研究成果，但这些研究大部分仅限于实验室阶段，而且，一般也都只针对某一种金属有效果，涉及多种重金属复合污染土壤的相关研究应用则非常少见。华中农业大学申请了一个申请号为CN200910273440.3，专利技术名称为“一种快速原位修复重金属污染土壤的方法”，其中提到将含水量为5%的水稻秸杆粉碎至小于或等于2厘米的秸杆，将所述秸杆与所述受重金属镉污染的0-20cm的表层土壤混合处理90天的方法，能达到修复重金属污染土壤的目的，降低重金属的生物有效性，减少农作物和蔬菜对重金属的吸收累积。但是该方法，耗时长，效果有限，仅能处理镉和铜两种记录重金属，而且该专利技术对秸杆的粉碎要求较高，需要细到两厘米或两厘米以下，因此，该专利技术技术操作不太便捷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术存在的不足，提出，该方法通过合理利用废物资源，提供一种简单、高效、易操作，以及低成本的重金属复合污染土壤的原位修复技术。根据以上目的，本专利技术提供一种重金属复合污染土壤的修复方法，即将植物秸杆置于待处理土壤的覆盖层下高温、缺氧，不完全燃烧或炭化，主要的方式是，用土壤覆盖植物秸杆，形成一个包覆体，外层为土壤层，内部为秸杆或秸杆和土壤的混合物，是内部处于缺氧状态，然后进行熏土处理。其中，待处理土壤覆盖包围植物秸杆，即包覆体，的方式有很多种:可以将植物秸杆置于中心位置，外围用待处理土壤覆盖堆成圆形；也可以将植物秸杆与土壤层交叠多层堆积成圆形，最外面覆盖土壤层；还可以将待处理土壤块堆积成窑状，植物秸杆置于窑的内部，窑的外表层用较细的土壤来覆盖，保证植物秸杆在窑的内部是缺氧状态，值得注意的是，在这些圆形的覆盖方式中，圆堆的高度和直径应根据实际情况来定，主要应保证在熏土的过程中不会垮塌。除以上几种方法外，也可以根据具体情况，将待处理土壤挖成条沟或长垅形，植物秸杆置于其中，秸杆外面覆盖待处理土壤层，且越靠近外表面越是要用较细的土壤，以保证内部处于缺氧状态。在待处理土壤覆盖植物秸杆的过程中，对于所堆积的植物秸杆层和待处理土壤层的厚度主要根据现场具体情况来确定，一般土壤层太厚，可能会导致土壤熏不透，影响熏土效果；土壤层太薄，所熏土壤的量减少，会加大工作量，因此，一般情况下根据经验，在植物秸杆和待处理土壤交叠多层圆形堆积的覆盖方式中，植物秸杆层厚度一般为l(T20cm，待处理土壤层厚度一般也是l(T20cm ;在条沟或条垅形的覆盖方式中，植物秸杆层和待处理土壤层的厚度也可以按照l(T20cm的厚度来处理，但是，一般来说，要根据具体情况随时调整植物秸杆层和土壤层的覆盖厚度，保证熏土的质量。总之，无论采用何种覆盖方式，主要目的是要保证植物秸杆在待处理土壤层内部处于缺氧状态，然后进行熏土处理，使植物秸杆在待处理土壤层的这种覆盖和包围下不完全燃烧或炭化。所述的待处理土壤在进行覆盖之前还进行了前处理，所述前处理为将待处理土壤晒至含水量为10?15%，对于农田土壤,一般取表层20cm的耕作层土壤作为待处理土壤。所述的植物秸杆在进行覆盖之前也进行了前处理，所述前处理是将植物秸杆的水分晒至占植物秸杆总重量的3?10%左右。植物秸杆含水量太多，熏土过程中不易点火，且容易熄火。在圆形状覆盖方式中，土壤层与秸杆层交替多层相叠的情况下，为了保证熏土效果，可将松散的植物秸杆绑扎成平均长度为2(T40cm的秸杆束；在窑状覆盖方式中，可使用松散的植物秸杆，当包覆体为圆形状和窑状时，植物秸杆绑扎成长度为2(T40cm的秸杆束；当包覆体为条沟或条垅状时，植物秸杆绑扎成长度为5(Tl00Cm的秸杆束；或者也可以使用松散的未绑扎的植物秸杆。所述的覆盖是待处理土壤层对植物秸杆层的包围和覆盖。覆盖过程中应注意，靠近植物秸杆的土块以较大为宜，直径大小最好在5cm?6cm左右，这样才能保证土壤层靠近植物秸杆的一侧保留一定的孔隙，使熏土过程中不同层次或同一层次不同位置之间的温度和热量容易衔接扩散，保证内部植物秸杆处于缺氧高温状态下，不完全燃烧或炭化。土壤最外层表面的土块则应该越小越好，最好是细土，直径小于lcm，这样，才能保证内部植物秸杆能较好地隔绝外面的空气，从而保证植物秸杆在待处理土壤的包围覆盖下有良好的不完全燃烧或炭化的效果。根据专利技术目的，本专利技术再提供一种重金属复合污染土壤的修复方法，用待处理土壤覆盖包围植物秸杆后，进行熏土处理。所述的熏土处理中引燃植物秸杆的方式有很多种，可以点燃，也可以在内部放置高温发热元件等，其目的主要也是保证植物秸杆在这种缺氧，高温状态下不完全燃烧或炭化。在此熏土过程中，要在出现明火的位置不断地覆盖较细的土壤，在出现浓烟的位置不断地添加碎土，一般熏土处理的时间为24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于，用土壤覆盖植物秸秆，形成一个包覆体，外层为土壤层，内部为秸秆或秸秆和土壤的混合物，使内部处于缺氧状态，然后进行熏土处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：束文圣，牛莉芹，周文华，蒋华，
申请(专利权)人：深圳市中和环境生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：