[发明专利]一种处理重金属污染物的土壤修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种土壤修复方法，特别地涉及一种处理金属污染物的土壤修复方法，属于土壤修复方法领域。

背景技术

几种重金属污染的特性：

1、镉(Cd)

镉(Cd)是一种银白色的稀有金属，质地柔软，富有延展性，抗腐蚀、耐磨，稍加热易挥发。现未发现单独的镉矿，常在铅锌、铅铜锌矿中发现。镉广泛应用于电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷等行业。近年来研究证明，无论是从毒性还是蓄积作用来看，镉都将是继汞、铅之后污染人类环境、威胁人类健康的第三个金属元素。由于镉应用范围广，消费方式多样化，增加了对环境污染的机会，目前镉对环境的污染已引起普遍关注，控制镉污染已成为全社会的综合问题。

2、铜(Cu)

铜(Cu)是生物必需的营养元素，适量的铜对人和动植物都是有益的，但过量的铜对生物的生长发育造成危害，对其周边环境产生严重破坏。此外，随着工农业生产的快速发展，铜的用途越来越广泛，用量不断增加，含铜污染物排放越来越多，对土壤环境的污染也逐渐显现出来。因此，近年来，对土壤-植物系统铜污染的研究与治理引起了人们的重视。

3、铅(Pb)

铅(Pb)在土壤中的溶解度低，且不易移动，但由于人类对自然的不断开发和破坏，加上工业的发展，造成了日益严重的全球性铅污染。铅对人体的毒害作用具有潜伏性和长期性的特点。由于铅中毒事件的不断发生，有关铅污染及铅毒害的研究越来越受到国内外学者的重视。

4、汞(Hg)

汞(Hg)可以通过不同途径进入土壤环境，土壤中的Hg经过复杂的物理、化学反应，大部分以各种形态滞留在土壤中，同时Hg在作物可食部分积累并进入食物链循环，对人体健康构成威胁。我国被Hg污染的耕地面积有3.2×104ha，每年产生污染环境的Hg达1.9×108kg。土壤一旦遭受Hg污染，对人类健康构成潜在的危害，因此土壤Hg污染的治理及生物修复技术研究尤显重要。

国内外常用修复技术

土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性，污染物在土壤中的滞留时间长，植物或微生物不能降解，重金属污染不仅导致土壤的退化、农作物产量和品质的降低，而且可能通过直接接触、食物链危及人类的生命和健康。

目前，世界各国都在对土壤重金属污染修复技术进行广泛研究，其主要途径有3种：①改变重金属状态，降低其活性，使其钝化，脱离食物链，减小其毒性；②利用超积累植物吸收土壤中的重金属；③用工程技术将重金属变为可溶态、游离态，再经过淋洗，然后收集淋洗液中的重金属，从而达到回收重金属和减少土壤中重金属含量的目的。针对这三种途径，其具体的方法一般可分以下几种措施：工程修复措施、化学修复措施、农业措施和生物修复措施等。

一、工程修复技术

(1)物理修复

物理措施主要包括客土、换土、去表土和深耕翻土。①客土法-就是向污染土壤加入大量的干净土壤，覆盖在表层或混匀，使重金属污染物浓度降低到危害浓度以下或减少污染物外界接触，减轻危害，并不能减少重金属的总量；②换土法——把被重金属污染土壤取走，换入新的无污染的土壤。该法在出现小面积严重污染且污染物具放射性或易扩散难分解的的情况下应用较多，是一种污染转移方法；③翻土就是深翻重金属污染土壤，使聚积在表层的污染物分散到更深的层次，达到稀释的目的，同样，该法只是降低了土壤中重金属浓度，重金属总量并没有减少。

(2)电动修复技术

土壤电动修复是一门新的土壤修复方法，其原理主要是通过在污染土体上施加直流电场形成电场梯度，土壤中污染物通过电迁移、电渗流或电泳等途径被带出土壤最终使污染土壤得以清洁。该技术在去除低渗透性的粘土和淤泥土中的铅、砷、铬、镉、铜、铀、汞和锌等重金属是非常有效的，有实验表明，该法对土壤中Pb²⁺，Cr³⁺等重金属离子的除去率也可达90％以上。该方法适合于低渗透的粘土和淤泥土，可以控制污染物的流动方向。电动修复工程实施比较复杂，投资较高，运行成本较高，但该技术是一种原位修复技术，不搅动土层，并可缩短修复时间，因而是一种具有发展潜力的修复技术。

(3)电热修复技术