一种用于修复农田重金属污染土壤的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于修复农田重金属污染土壤的方法，步骤包括：（1）在重金属农田污染土壤中，将浅层污染土壤与未受重金属污染的深层土壤进行清挖，分开暂存；（2）将浅层污染土壤添加重金属钝化剂进行修复；（3）将步骤（2）修复后的达标土壤回填至原未受重金属污染的深层土壤的位置，并对回填土壤压实，然后再将未受重金属污染的深层土壤回填至达标土壤的上方；（4）对位于上方的未受重金属污染的深层土壤进行改良，以适合农作物的种植。本发明专利技术通过将翻土置换与重金属钝化联合使用，解决了针对污染严重区域重金属钝化后仍可能导致的农作物可食用部分达不到食品标准的问题，又解决了长期施用重金属钝化剂导致土壤肥力下降的问题。

Method for repairing farmland heavy metal polluted soil

The invention discloses a method for repairing heavy metal pollution of farmland soil comprises the following steps: (1) in the heavy metal contaminated soil in farmland, the soil pollution in shallow and deep soil was not polluted by dredging, separate storage; (2) the pollution in shallow soil repair agent Tim aggravated metal passivation; (3) the step (2) after the restoration of the standard soil backfill to deep soil was not polluted in the original position, and the backfill soil compaction, and then above the deep soil was not polluted soil to backfill standards; (4) to improve the upper was not polluted deep the soil for crops. The soil heavy metal replacement and joint use, to solve the serious pollution in edible parts of crops may lead to heavy metal passivation region is not up to the standard of food problems, and solve the long-term application of heavy metal passivation caused the decline of soil fertility problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于修复农田重金属污染土壤的方法，属于环境保护
，主要应用于农田重金属污染土壤的修复。
技术介绍
农田土壤重金属污染问题是当今主要的环境问题之一。重金属难降解、易积累、毒性大，对作物的生长、产量和品质都有影响，尤其是它还有被作物吸收进人食物链，从而成为人体健康的潜在威胁。目前，用于修复农田土壤重金属的方法有物理法、化学法和生物法。生物修复法具有修复成本低、不会造成二次污染的优点但是生物修复周期较长，长期占用农田进行植物修复，损害农民收益；化学修复法多采用重金属钝化的方法，重金属污染土壤钝化简单易行、成本较低，但目前常用的钝化剂对不同土壤、不同作物以及不同重金属离子的修复效果依然存在一些问题。首先，钝化重金属污染只适合污染不太严重的地区，在污染严重的地区，采用此措施很难将粮食、蔬菜作物可食部分的重金属含量降到可食用水平；其次，钝化剂具有复杂的结构和作用机理，不合理的施用可能对土壤理化性质和肥力因子产生不良影响，长期应用会影响农作物的正常生长发育。常用于农田修复的物理法一般是指通过客土、换土和深耕翻土等措施，降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤及农作物系统产生的危害，从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土一般用于轻度污染的土壤，而客土和换土则可以用于重度污染的土壤。但还要对换出的污染土壤进行处理与放置。
技术实现思路
为克服以上重金属钝化与客土换土方法的不足，本专利技术将重金属钝化与客土换土方法联合起来，提供了一种利用翻土置换与重金属钝化复合的修复方法。针对重金属钝化的隐患问题将重金属钝化的污染土壤通过翻土置换，置于深层土壤处，将未受重金属污染的深层土壤通过置换，置换到表层作为新的耕作层。即避免了重金属钝化修复效果的问题，又解决了客土换土后污染土壤处置去向的问题，采取两者联合的修复方法确保农作物种植安全。本专利技术提供了一种用于修复农田重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：（1）将浅层污染土壤与未受重金属污染的深层土壤进行分开清挖、分开暂存。选定重金属污染农田，对其污染深度进行确定。一般农田重金属污染土壤多集中在表层0-30cm，在表层的受污染土壤清挖完成后，为防止污染土壤暂存过程中造成二次污染，对污染土壤暂存场地做防渗处理。表层污染土壤清挖完成后再清挖未受重金属污染的深层土壤，未受重金属污染的深层土壤的清挖深度取决于本农田种植的农作物种类，一般未受重金属污染的深层土壤清挖30cm，以保证耕作层种植的需要。（2）将浅层污染土壤添加重金属钝化剂进行修复。钝化剂的选择要根据农田重金属污染种类，药剂添加量要根据农田重金属污染程度，选择的药剂要尽量不对农田土壤造成二次污染。优选粘土矿物重金属钝化剂和磷酸盐类重金属钝化剂。粘土矿物具有环境友好、成本低、储量丰富、不会对农田造成二次污染的优良特性，而磷酸盐类化合物是目前应用较为广泛的钝化剂，可有效降低重金属在土壤中的生物有效性，从而降低其在农作物中的积累。（3）将浅层处置后的达标土壤回填至原深层土壤位置，并对回填土壤压实，然后再将未受重金属污染的深层土壤回填至达标土壤上方（原浅层污染土壤）的位置；（4）再对上方的未受重金属污染的深层土壤施加氮肥、磷肥、有机肥进行改良，以适合农作物的种植。本专利技术与现有技术相比：通过将翻土置换与重金属钝化联合使用，既解决了针对污染严重区域重金属钝化后仍可能导致的农作物可食用部分达不到食品标准的问题，又解决了长期施用重金属钝化剂导致土壤肥力下降的问题。通过联合翻土置换，解决了置换后污染土壤无去向的问题。附图说明图1是本专利技术的用于修复农田重金属污染土壤的复合方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。如图1所示，本专利技术提供的用于修复农田重金属污染土壤的方法，步骤包括：（1）在重金属农田污染土壤中，将浅层污染土壤与未受重金属污染的深层土壤进行清挖，分开暂存；（2）将浅层污染土壤添加重金属钝化剂进行修复；（3）将步骤（2）修复后的达标土壤回填至原未受重金属污染的深层土壤的位置，并对回填土壤压实，然后再将未受重金属污染的深层土壤回填至达标土壤的上方作为表层土壤；（4）对表层的未受重金属污染的深层土壤进行改良，以适合农作物的种植。实施例1选定山西省某农田区域，该农田区域土壤pH在7.44-8.69之间，总体偏碱性。该农田区域汞浓度在0.06-2.05mg/kg之间，镉的浓度在0.19-0.72mg/kg之间，铬的浓度在70.8-14.5mg/kg之间，铅的浓度在10.5-46.7mg/kg之间，砷的浓度在5.71-16.9mg/kg之间。另外，土壤重金属在剖面的分布呈现出表层高，深层低的趋势。其中0-20cm深度的土壤重金属浓度最高，20-50cm之间的土壤重金属浓度明显降低。土壤深度到达50-100cm的土壤与20-50cm之间的土壤相接近。对照《土壤环境质量标准》二级标准发现汞和镉超标。利用本专利技术的用于修复农田重金属污染土壤的方法进行修复，包括如下步骤：土壤清挖：根据该农田区域污染深度，将污染区表层0-30cm土壤剥离，从农田中挖出的污染土放置于农田土壤旁边的暂存场，并在暂存场底部铺设防渗膜，避免造成二次污染。表层0-30cm污染土壤挖完后，在开挖30-60cm的干净土壤，暂时储存在临近空地。土壤钝化：对原0-30cm深度的污染土壤按照0.6%的添加量加入钝化剂，钝化剂的组成配比为硅藻土与石灰石以1:2 的比例组配。钝化剂铺洒在污染土壤表面，利用旋耕机使钝化剂与污染土壤拌合均匀。搅拌均匀后养护放置10-20天。然后取养护后的土壤样品做浸出试验，浸出值达到《农田灌溉水质标准》即为处置达标。土壤置换：将浅层处置后的达标土壤回填至30-60cm土壤位置处，并对回填土壤压实，然后再将原30-60cm干净土壤回填至修复后的0-30cm污染土壤上。土壤施肥：添加肥料，使新的表层土恢复耕作能力。该农田区域按照200kg/亩有机肥和30kg/亩无机肥施入肥料，施入之后通过旋耕机混合均匀，恢复土壤的生态能力。最后通过旋耕机平整土地表层，使其达到耕种的水平。为评估农田修复后的效果，取0-30cm的土壤样品进行检测，经过检测各重金属指标均符合《土壤环境质量标准》二级标准；同时取该农田种植的玉米进行检测，经过检测重金属指标符合《粮食卫生标准》。以上所述实施例仅是为充分说明本专利技术而所举的较佳的实施例，本专利技术的保护范围不限于此。本
的技术人员在本专利技术基础上所作的等同替代或变换，均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的保护范围以权利要求书为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复农田重金属污染土壤的方法，其特征在于，步骤包括：（1）在重金属农田污染土壤中，将浅层污染土壤与未受重金属污染的深层土壤进行清挖，分开暂存；（2）将浅层污染土壤添加重金属钝化剂进行修复；（3）将步骤（2）修复后的达标土壤回填至原未受重金属污染的深层土壤的位置，并对回填土壤压实，然后再将未受重金属污染的深层土壤回填至达标土壤的上方；（4）对位于上方的未受重金属污染的深层土壤进行改良，以适合农作物的种植。

【技术特征摘要】
1.一种用于修复农田重金属污染土壤的方法，其特征在于，步骤包括：（1）在重金属农田污染土壤中，将浅层污染土壤与未受重金属污染的深层土壤进行清挖，分开暂存；（2）将浅层污染土壤添加重金属钝化剂进行修复；（3）将步骤（2）修复后的达标土壤回填至原未受重金属污染的深层土壤的位置，并对回填土壤压实，然后再将未受重金属污染的深层土壤回填至达标土壤的上方；（4）对位于上方的未受重金属污染的深层土壤进行改良，以适合农作物的种植。2.根据权利要求1 所述的用于修复农田重金属污染土壤的方法，其特征在于，步骤（1）前还包括如下步骤：选定重金属农田污染土壤检测，以对重金属污染种类和污染深度进行确定。3.根据权利要求1 所述的用于修复农田重金属污染土壤的方法，其特征在于，步骤（1）为对重金属农田污染土壤进行清挖，重金属污染土壤即为浅层污染土壤，清挖完毕后在开挖一定厚度的未受重金属污染的深层土壤，浅层污染土壤和未受重金属污染的深层土壤单独暂存。4.根据权利要求1 所述的用于修复农田重金属污染土...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏丽，冯国杰，苗竹，吕正勇，任贝，朱湖地，李淑彩，倪鑫鑫，
申请(专利权)人：北京高能时代环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11