[发明专利]一种重金属污染土壤的修复方法

说明书

技术领域：

本发明涉及重金属污染土壤治理领域，具体涉及能显著降低污染土壤重金属活性，大量转移重金属的修复方法。

背景技术：

重金属是土壤的固有组分，普遍存在于自然环境中。适量的重金属对动植物的生长起促进作用；当含量超出一定负载容量时，对动植物产生不良影响。重金属很难被微生物降解，且在土壤环境中迁移性较差，土壤一旦被重金属污染，治理相当困难。传统的处理重金属污染土壤的方法如稳定化、固定化、电动修复、改土法、土壤淋洗等不同程度的存在着投资大、耗能高、操作困难、易产生二次污染等缺点，并且还会破坏土壤结构，导致土壤质量下降。如客土法尽管保证了污染区土壤的清洁，但是却对污染土壤被转移地带来了潜在的污染威胁。固化方法将污染物施用水泥或其它材料固定包裹起来，暂时降低了污染风险，但是随着时间推移仍具有暴露污染的威胁。植物修复技术能够通过植物吸收累积、转移土壤重金属，进而降低土壤中重金属的总量。但是由于污染地环境恶劣，不利于植物生长，降低了修复效率，限制了其广泛应用。稳定化修复技术通过向土壤中施加化学物质，降低重金属活性，降低了污染土壤的环境风险，但是却不能降低土壤中重金属的总量。因此，亟需一种既能降低重金属活性满足植物生长，又能通过植物大量转移重金属，达到修复重金属污染土壤的方法。

 

发明内容：

本发明的目的是提供一种重金属污染土壤的修复方法。提出了一种以熟石灰和木炭为改良剂，巨菌草为吸收植物，治理重金属重度污染土壤的修复方法。一方面通过石灰和木炭的稳定化技术降低重金属活性，为修复植物提供生长条件；另一方面，通过巨菌草吸收和转移重金属，从而达到清除土壤中重金属的目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：

（1）施用改良剂和复合肥：所述改良剂由熟石灰粉和木炭颗粒配制而成，根据土壤耕作层厚度和土壤容重计算每亩耕层土壤质量，按照土壤质量的0.2—0.6%的比例施加熟石灰粉，按土壤质量的0.25—0.5%的比例施加木炭颗粒，按每亩60千克施加复合肥，用旋耕机将土壤与改良剂和复合肥充分混匀，成一均质体系；

（2）巨菌草移栽：施加改良剂后，清水灌溉平衡2-4周后，使用机械按照行距40cm对土地进行开沟，起垄，然后将提前育好的巨菌草幼苗，按照株距40cm种植；

（3）田间管理：巨菌草移栽3-4周后，每亩追施尿素2千克，之后每隔60天追施尿素3 千克/亩；在巨菌草移栽90天左右使用草甘膦进行田间除草，并在整个生长期内根据干旱程度进行田间灌溉；

（4）巨菌草收割：巨菌草生长180-210天后，收割地上部分，估算每亩产量，并留茬5-10 cm，根部覆土以保护巨菌草过冬；同时，采集土壤和巨菌草样品，分析土壤pH，Cu和Cd有效态含量，以及植株内Cu和Cd含量。

所述熟石灰粉通过将生石灰熟化后，过10目筛去除石块获得。

所述木炭颗粒的粒径为20目。

所述复合肥其有效养分N：P₂O₅：K₂O比例为15:15:15。

所述估算每亩巨菌草产量的方法为：通过收获3块2平方米巨菌草的生物量，求得平均值后，乘以333.33，即得到每亩估算产量。

所述Cu和Cd有效态测定方法为：称取5g 过20目筛土壤于50ml 离心管中，加入0.01 mol/L CaCL2溶液25ml, 震荡提取 2 h，3000r/min离心10分钟，0.45μm滤膜过滤后测定上清液中重金属含量。

本方法与传统修复方法相比，具有修复成本低，环境友好，并具有生态美学价值，有利于生态系统的快速恢复。同时，该技术还能提供清洁能源，有利于我国的可持续发展。

实验：

（1）于2012年12月1日购买巨菌草茎秆，剪成小段，进行育苗。

（2）根据土壤耕作层厚度和土壤容重计算每亩耕层土壤质量，将熟石灰粉和木炭颗粒分别按照耕层土壤质量的0.2%+0.5%，0.4%+0.25%，0.6%+0.25%比例组合施加，分别记为处理1，处理2和处理3，每个处理小区面积400平方米；同时按照每亩60千克用量添加复合肥，用旋耕机将土壤与改良剂和肥料充分混匀，成一均质体系；用不加任何改良剂，其它施肥、播种、管理方式与施加改良剂处理一致的处理作为对照。