一种除去土壤中活性重金属的方法技术

本发明专利技术涉及除去土壤中活性重金属的净化方法，第一步为将不含重金属的水浸泡受重金属污染的土壤；第二步为反复耕耙上述浸泡的土壤使之成为泥浆状；第三步为将上述反复耕耙后的土壤静置3-48小时；第四步为将上述静置后土壤的上层的澄清水放入森美思去除重金属装置中进行去除重金属；第五步为将上述经过去除重金属步骤后的水再次侵泡步骤一中的土壤、并重复步骤二到步骤四；如此反复若干次至土壤中80%（百分比）的重金属被清除掉，整个处理工艺不影响土壤结构和特性，不妨碍土地的正常耕作和种植，并且对重金属的去除是永久性的，可以广泛应用于重金属污染农田和土壤的修复。

【技术实现步骤摘要】
一种除去土壤中活性重金属的方法
本专利技术涉及土壤的净化方法，尤其涉及一种除去土壤中活性重金属的净化方法。
技术介绍
当前，世界各国很重视对重金属污染修复方法研究，并开展广泛的研究工作。修复土壤重金属污染的途径主要有两种，一是改变重金属在土壤中的存在形态、使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。围绕这两种修复途径，已相应地提出各自的物理、化学和生物修复技术。(1)物理修复技术物理修复技术包括：1)客土，在污染的土壤上加入未污染的新土；换土，将以污染的土壤移去，换上未污染的新土；翻土，将污染的表土翻至下层；去表土，将污染的表土移去等。1975年，日本修复被镉污染的土壤，使用了置换土壤，把镉土埋到25厘米深的地下。但是40年过去了，受害者仍然生活在不安中，日本社会也为此付出了巨大的经济代价，而土地污染的阴影仍未消除。2)淋洗法，就是用淋洗液或加入含有能提高重金属水溶性的某种化学物质的水把污染物冲至根外层，再用含有一定配位体的化合物或阴离子与重金属形成较稳定的络合物或生成沉淀，以防止污染地下水。淋洗法对于烃、硝酸盐及重金属的重度污染效果较好，适合于轻质土壤，但投资较大，易造成地下水污染及土壤养分流失，土壤变性。3)热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物(Hg)挥发并收集起来进行回收或处理，此方法仅适用于挥发性重金属，对镉的去除有限。4)电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走，但修复效果与土壤pH、缓冲性能、土壤组分及污染金属种类相关性大。总体来说，此类方法具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、需花费大量的人力与财力，对换出的土壤存在渗漏以及二次污染的可能，同时恢复土壤结构和肥力所需时间较长，且受自然条件限制较大，会减少农作物的产量，降低经济效益。(2)化学修复技术化学修复就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。化学修复主要有沉淀法、有机质法、吸附法等。常用的改良剂有:石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质。施用石灰、矿渣等碱性物质，或钙镁磷肥等碱性肥料，可减少植物对重金属的吸收，Cd的活性通常受土壤酸碱性的影响很大，通过对Cd污染的土壤施用石灰750kg/hm2，可使土壤中重金属有效态含量降低15％左右，从而有效地抑制作物对Cd的吸收，Cd和Zn通常是伴生的，具有相似的化学性质和地球化学行为,因而Zn具有拮抗Cd被植物吸收的特性。通过向Cd污染土壤中加入适量Zn，调节Cd/Zn比，可以抑制植物对Cd的吸收，可减少Cd在植物体内的富集。另外，某些抑制剂的加入也可以降低水稻对镉的富集。陈涛等在镉污染土壤中喷二硝基酚镉抑制剂,结合淹水，米镉由1.10mg/kg降到0.40mg/kg，降低了64％，化学修复的效果比较理想而且费用不大，但稳定性不强，存在重金属再度活化的问题。根据土壤中重金属的特点，它易与一些配位化合物反应形成稳定的络合物，易与一些酸根离子反应形成沉淀。在已被污染的土壤中加入一些络合物或酸根离子，使土壤的pH值环境发生改变，以便使土壤中的重金属稳定得存在下来，再进行清水淋洗。此类方法不适合大面积的污染地块。3)生物修复技术生物修复法是利用某些特殊的植物、微生物和动物，通过新陈代谢作用，吸收去除土壤中的重金属或使重金属形态转化，降低重金属的毒性，净化土壤。主要有动物修复、微生物修复、植物修复等技术。动物修复主要利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属；微生物修复是利用土壤中的某些微生物等对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中重金属的毒性。植物修复是利用某些植物能忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属。中国科学院地理所的陈同斌研究员2009年发现了能超富积镉的植物—蜈蚣草，然而却并未得到大面积的农田应用，其原因包括：该项技术相对治理周期较长，需要数年时间，在这期间农民不能种田，这样农民要承受修复及农作物的经济损失，这是他们无法接受的，因此该项技术虽然被推崇为最具市场潜力的绿色环保技术，但是却无法得到大面积的应用。生物修复技术实施简单，投资较少，但治理过程较长。用此类方法在去除污染物的选择上应根据实际污染的情况而定，由于食物链的作用，这些方法的选取时应尽量避开食用类，以免危害人体健康。虽然重金属，贴别是镉的土壤修复方法众多，但绝大部分方法尚处在实验室批实验和模拟试验阶段，已达到现场应用程度的成熟方法很少。当前的研究侧重于寻求治理效率高，治理费用低和现场可操作性强的方法。
技术实现思路
为了解决上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种除去土壤中活性重金属的净化方法，具体的技术方案为:一种除去土壤中活性重金属的方法，包括以下步骤：步骤一：将不含重金属的水浸泡受重金属污染的土壤的步骤；步骤二：反复耕耙上述浸泡的土壤使之成为泥浆状步骤；步骤三：将上述反复耕耙后的土壤静置3-48小时的步骤；步骤四：将上述静置后土壤的上层的澄清水放入森美思去除重金属装置中进行去除重金属的步骤；步骤五：将上述经过去除重金属步骤后的水再次侵泡步骤一中的土壤的步骤、并重复步骤二到步骤四的步骤；如此反复若干次至土壤中80％(百分比)的重金属被清除掉。所述在步骤一中，所述不含重金属的水为自来水、池塘水、水库水、井水、河水中的一种或多种。在所述不含重金属的水中添加不影响农田土壤特性的有机酸，该有机酸能够使得所要处理的农田中的水呈弱酸性，pH值在5-6.9之间。所述的有机酸为醋酸、食醋、柠檬酸一种或多种。所述的在步骤三和步骤四之间还包括将静置后土壤上层的澄清水经过溢流至溢流坑的步骤。所述的在进入溢流坑之前先溢流经过不锈钢内网或其他过滤装置过滤的步骤。将所述经过溢流坑澄清之后的水再次溢流到清水坑。所述的在清水坑澄清之后的水再经过水力刷网的步骤。所述溢流坑和清水坑的材质可为不透水布覆盖的坑体或者塑料坑体或者其他不产生泥浆的坑体。所述的在步骤一中灌溉用水并维持土壤上20cm左右的水位。与现有技术相比本专利技术的有益效果为：本专利技术的应用于去除土壤重金属多孔材料具有对重金属的高选择性和吸附效率高。整个处理工艺不影响土壤结构和特性，不妨碍土地的正常耕作和种植，并且对重金属的去除是永久性的，可以广泛应用于重金属污染农田和土壤的修复。处理后的土壤中的重金属可以逐年降低并且在使用该专利技术的多孔材料期间所生产的农作物的重金属含量可以降低到安全食用的国家标准(大米中镉低于0.1mg/kg)。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。图2为本专利技术森美思除去土壤中活性重金属的快速去除技术示意图。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。森美思设备SAMMNS-Met01具备每小时处理流量0.8-2.3m3/h。在湖南衡阳某村的一块重金属污染的土地上进行了下述的实验工作：围绕0.1亩地修筑了防水的田埂，在该地的7个地点选取了7个土样并对土样中的隔、铅、汞进行了分析，分析结果如表一所示；然后对该地块注入自来水并使水面在土壤上面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除去土壤中活性重金属的方法，包括以下步骤：   步骤一：将不含重金属的水浸泡受重金属污染的土壤的步骤；   步骤二：反复耕耙上述浸泡的土壤使之成为泥浆状步骤；   步骤三：将上述反复耕耙后的土壤静置3‑48小时的步骤；   步骤四：将上述静置后土壤的上层的澄清水放入森美思去除重金属装置中进行去除重金属的步骤；   步骤五：将上述经过去除重金属步骤后的水再次侵泡步骤一中的土壤的步骤、并重复步骤二到步骤四的步骤，如此反复若干次至土壤中80%（百分比）的重金属被清除掉。

【技术特征摘要】
1.一种除去土壤中活性重金属的方法，包括以下步骤：步骤一：将不含重金属的水浸泡受重金属污染的土壤的步骤；所述不含重金属的水为自来水、池塘水、水库水、井水、河水中的一种或多种；在所述不含重金属的水中添加不影响农田土壤特性的有机酸，该有机酸能够使得所要处理的农田中的水呈弱酸性，pH值在5-6.9之间；所述的有机酸为醋酸、食醋、柠檬酸一种或多种；步骤二：反复耕耙上述浸泡的土壤使之成为泥浆状的步骤；步骤三：将上述反复耕耙后的土壤静置3-48小时的步骤；将静置后土壤上层的澄清水经过溢流至溢流坑的步骤；步骤四：将上述静置后土壤的上层的澄清水放入森美思SAMMNS-Met01去除重金属装置中进行去除重金属的步骤；步骤五：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：奉向东，
申请(专利权)人：格丰科技材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36