一种重金属污染土壤分层治理方法技术

本发明专利技术涉及土壤治理领域，具体为一种重金属污染土壤分层治理方法，包括加热处理、浅层土壤治理、深耕、深层土壤治理和植物修复，本发明专利技术提供的重金属污染土壤分层治理方法，先通过原位加热修复，将土壤中部分低熔点重金属蒸发出去，然后施用客土与有机肥，将浅层土壤翻一遍，利用有机肥和客土稀释重金属含量，之后将地块深耕一遍，浅层土壤被换至底层，底层土壤被换至浅层，最后通过种植一茬超富集植物，将游离的重金属离子通过植物吸收的方式带出土壤。经过分层治理，土壤重金属合理达标，有效提高土壤治理效果，治理时间不超过一年，效果彻底，速度快，成本适中。

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染土壤分层治理方法
本专利技术涉及土壤治理领域，具体为一种重金属污染土壤分层治理方法。
技术介绍
土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3，4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度。土壤污染中重金属污染危害最大，由于重金属污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解，并可经水、植物等介质最终影响人类健康，所以采取措施对重金属污染土壤进行修复是必要的。中国专利库中公开了202010273436.3土壤重金属分层治理方法，包括以下步骤：深耕待处理地块；采用土壤重金属分层治理装置的至少两个挖土输送犁间隔一定距离深挖条形沟，并通过至少两个喷嘴淋入一定量的重金属治理液，将条形沟中挖出的土壤与重金属治理组合物混合获得混合物；采用布料器将混合物平铺在整平的地面上；采用土壤重金属分层治理装置的整平组件掩埋条形沟并整平地面；在垂直于步骤二的土壤重金属分层治理装置的行进方向上，再次重复步骤二～步骤四，以在待处理地块呈网状深挖条形沟及淋入重金属治理液。本专利技术提供的土壤重金属分层治理方法，在土壤重金属分层治理装置的基础上，提供合适的重金属治理液及重金属治理组合物，进一步提高土壤治理效果。该方法步骤复杂，而且耗时较长，因此我们提出一种重金属污染土壤分层治理方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种重金属污染土壤分层治理方法，包括加热处理、浅层土壤治理、深耕、深层土壤治理和植物修复，此方法治理重金属污染土壤效果彻底、见效快、改良成本适中、土地适用性强。为了实现上述目的，本专利技术采用以下方案一种重金属污染土壤分层治理方法，其包括以下步骤：S1、原位加热修复，在待治理地块中均匀设置加热井，通入蒸汽，在高温的作用下，部分低熔点重金属蒸发出去，某些放射性重金属由土壤表面吸附转为土壤内部晶格扩散，从而降低其生物有效性和对环境的污染风险；S2、浅层土壤治理，在土壤表层均匀施用5-10cm的发酵有机肥和客土的混合物，施用后，将地块深耕一遍，深度在25-30cm，利用有机肥和客土稀释重金属含量，而且深耕后浅层土壤被换至底层，保证底层土壤金属含量不超标；S3、深耕，将放置2月以上的地块再深耕一遍，深度不低于55cm,在深耕过程中，均匀施用无机吸附剂、螯合剂和生物吸附剂，深耕后，浅层土壤被换至底层，底层土壤被换至浅层；S4、动电修复，在待治理地块中均匀插入电极并通入低压直流电，土壤中的重金属离子在电场作用下向电极富集，一个月后将电极附近的土壤换掉，在电场作用下，重金属在电渗透和电迁移的作用下向电极迁移富集；S5、植物修复，将地块平整后种植超富集植物，超富集植物收割后做无害化处理，一茬后土壤可恢复，可以复种。优选地，S1中，在通入蒸汽之前，将地块漫灌一遍，土壤湿润，有助于热传导，有利于低熔点重金属蒸发。优选地，S2中，发酵有机肥为包括但不限于植物秸秆、食物残渣和果皮堆积发酵而成，发酵有机肥和客土的体积比为2：(3-5)。优选地，所述无机吸附剂为重量比(1-2)：1的秸秆基多孔生物炭和海泡石微粒的混合，每亩的施用量为0.15-0.20t。优选地，所述螯合剂为金属螯合剂，每亩的施用量为0.1-0.15t，所述金属螯合剂为重量比为1：(1-3)：(1-2)的有机多元膦酸、聚羧酸和柠檬酸的混合。优选地，所述生物吸附剂为重量比为1：2：3的细菌吸附剂、真菌吸附剂和藻类吸附剂混合，每亩的施用量为0.005-0.008t,细菌吸附剂为重量比为(1-2)：1：(2-3)的芽孢杆菌、假单孢杆菌和磁螺菌的混合,真菌吸附剂为重量比为(2-4)：(2-3)：2：1的酵母菌、黑曲霉、简青霉和白腐真菌的混合,藻类吸附剂为重量比为(3-5)：3：1的小球藻、马尾藻和蓝藻的混合。优选地，S4中，动电修复后，将以电极为圆心，半径30-50cm内的土壤用客土换掉。优选地，S5中，所述超富集植物为十字花科植物和禾本科植物，优选为黑麦草、油菜或芥菜。优选地，复种的两年内，只施用有机肥或海藻肥。本专利技术还提供了上述方法在土壤重金属污染治理中的应用。客土，是指重金属含量达标的异地土。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的重金属污染土壤分层治理方法，对土壤采用分层治理的方法，先通过原位加热修复，将土壤中部分低熔点重金属蒸发出去，某些放射性重金属由土壤表面吸附转为土壤内部晶格扩散，从而降低其生物有效性和对环境的污染风险，然后施用客土与有机肥，将浅层土壤翻一遍，利用有机肥和客土稀释重金属含量，而且深耕后浅层土壤被换至底层，保证底层土壤金属含量不超标，之后将地块深耕一遍，浅层土壤被换至底层，底层土壤被换至浅层，通过在深耕过程中，均匀施用无机吸附剂、螯合剂和生物吸附剂，将小颗粒重金属吸附或络合起来，使其不易被植物吸收；再通过动电修复，在电场作用下，重金属在电渗透和电迁移的作用下向电极迁移富集，结束后将电极附近的土壤换掉；最后通过种植一茬超富集植物，将游离的重金属离子通过植物吸收的方式带出土壤。经过分层治理，土壤重金属合理达标，有效提高土壤治理效果，治理时间不超过一年，效果彻底，速度快，成本适中。本专利技术是首次将多项去除重金属的技术结合起来并应用于土壤重金属分层治理中的，各种方法先后发挥协同作用，重金属污染去除更彻底，较单一方法更加有效，具有明显的优势。具体实施方式为了使本
的人员更好的理解本申请中的技术方案，下面将结合实施例来对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。实施例1一种重金属污染土壤分层治理方法，其包括以下步骤：S1、原位加热修复，在待治理地块中均匀设置加热井，通入蒸汽，时间为3天，在通入蒸汽之前，将地块漫灌一遍，土壤湿润，有助于热传导，有利于低熔点重金属蒸发；S2、浅层土壤治理，在土壤表层均匀施用6cm的发酵有机肥和客土的混合物，发酵有机肥为包括但不限于植物秸秆、食物残渣和果皮堆积发酵而成，发酵有机肥和客土的体积比为2：3，施用后，将地块深耕一遍，深度在25cm；S3、深耕，将放置2月以上的地块再深耕一遍，深度为60cm,在深耕过程中，均匀施用无机吸附剂、螯合剂和生物吸附剂，无机吸附剂为重量比1：1的秸秆基多孔生物炭和海泡石微粒的混合，每亩的施用量为0.15t，螯合剂为金属螯合剂，每亩的施用量为0.1t，金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属污染土壤分层治理方法，其特征在于，其包括以下步骤：/nS1、原位加热修复，在待治理地块中均匀设置加热井，通入蒸汽，在高温的作用下，部分低熔点重金属蒸发出去，某些放射性重金属由土壤表面吸附转为土壤内部晶格扩散，从而降低其生物有效性和对环境的污染风险；/nS2、浅层土壤治理，在土壤表层均匀施用5-10cm的发酵有机肥和客土的混合物，施用后，将地块深耕一遍，深度在25-30cm，利用有机肥和客土稀释重金属含量，而且深耕后浅层土壤被换至底层，保证底层土壤金属含量不超标；/nS3、深耕，将放置2月以上的地块再深耕一遍，深度不低于55cm,在深耕过程中，均匀施用无机吸附剂、螯合剂和生物吸附剂，深耕后，浅层土壤被换至底层，底层土壤被换至浅层；/nS4、动电修复，在待治理地块中均匀插入电极并通入低压直流电，土壤中的重金属离子在电场作用下向电极富集，一个月后将电极附近的土壤换掉，在电场作用下，重金属在电渗透和电迁移的作用下向电极迁移富集；/nS5、植物修复，将地块平整后种植超富集植物，超富集植物收割后做无害化处理，一茬后土壤可恢复，可以复种。/n

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤分层治理方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、原位加热修复，在待治理地块中均匀设置加热井，通入蒸汽，在高温的作用下，部分低熔点重金属蒸发出去，某些放射性重金属由土壤表面吸附转为土壤内部晶格扩散，从而降低其生物有效性和对环境的污染风险；
S2、浅层土壤治理，在土壤表层均匀施用5-10cm的发酵有机肥和客土的混合物，施用后，将地块深耕一遍，深度在25-30cm，利用有机肥和客土稀释重金属含量，而且深耕后浅层土壤被换至底层，保证底层土壤金属含量不超标；
S3、深耕，将放置2月以上的地块再深耕一遍，深度不低于55cm,在深耕过程中，均匀施用无机吸附剂、螯合剂和生物吸附剂，深耕后，浅层土壤被换至底层，底层土壤被换至浅层；
S4、动电修复，在待治理地块中均匀插入电极并通入低压直流电，土壤中的重金属离子在电场作用下向电极富集，一个月后将电极附近的土壤换掉，在电场作用下，重金属在电渗透和电迁移的作用下向电极迁移富集；
S5、植物修复，将地块平整后种植超富集植物，超富集植物收割后做无害化处理，一茬后土壤可恢复，可以复种。


2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤分层治理方法，其特征在于，S1中，在通入蒸汽之前，将地块漫灌一遍，土壤湿润，有助于热传导，有利于低熔点重金属蒸发。


3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤分层治理方法，其特征在于，S2中，发酵有机肥为包括但不限于植物秸秆、食物残渣和果皮堆积发酵而成，发酵有机肥和客土的体积比为2：(3-5)。


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【专利技术属性】
技术研发人员：马智红，
申请(专利权)人：马智红，
类型：发明
国别省市：江西;36