[发明专利]一种煤矿塌陷区铬污染土壤修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿塌陷区土壤修复技术领域，具体涉及一种煤矿塌陷区铬污染土壤修复方法。

背景技术

煤矿塌陷区土地铬污染严重，我国煤矿塌陷区铬污染土壤修复后通常用作农业使用，如果修复不完全，铬通过根系进入植物中，导致植物生长不良，对植物造成危害，甚至导致植物死亡。铬可以在植物体内积蓄，当铬积蓄超出正常含量的植物进入食物链时，就会影响动物乃至人类的健康。

目前，我国铬污染土地多数未得到治理，对环境造成巨大的隐患。土壤铬污染具有隐蔽性、滞后性和长期性，对生态环境造成危害，且铬是迁移性污染物，铬进入土壤中后，被污染的土壤范围逐渐扩大。

自然界中的铬主要以三价和六价同时出现，三价铬是一种人体必需的微量元素，而六价铬则被列为对人体危害最大的8种化学物质之一，六价铬毒性一般为三价铬毒性的100多倍，是国际公认的3中致癌金属物之一，同时也是美国EPA公认的129种重点污染物之一。目前，对于铬污染土地的修复技术主要包括微生物去除法，化学法（药剂洗涤、热分解等），物理法（电流使带电粒子迁移等）以及种植植物，大量的方法还处于实验室研究阶段，现场实施较困难，同时，现有铬污染土地处理技术工艺相对落后，导致了铬污染土地修复效率低、成本高，二次污染及环境风险大的问题。

煤矿塌陷区的土地凹凸不平，土壤含铬量差异较大，因此在对土壤进行修复时，需要进行土壤样品采集和分析测试。采集土壤样品时，由于土壤含铬量差异太大，传统的“S”或者“对角线”法很难反应土壤含铬量的实际情况，目前对铬污染土壤进行修复时，没有充分考虑土壤含铬量的空间差异性，在土壤样品采集和修复上没有考虑空间差异性，存在一定不足。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种煤矿塌陷区铬污染土壤修复方法，修复效率高、成本低，无二次污染，因地制宜，能更加精准快速的修复煤矿塌陷区铬污染土壤，有效阻止铬在土壤中迁移，防止土壤污染范围扩大，并且在土壤修复过程中长期为土壤提供营养元素，提高土壤的可利用价值。

本发明所采用的技术方案是：一种煤矿塌陷区铬污染土壤修复方法，首先采用网格多点法进行土壤样品采集，然后对所采集的土壤样品的铬含量进行测定，并依据土壤铬含量测定结果将土壤划分等级，然后翻耕铬污染土壤表层厚10～18cm的土壤，再根据所划分的土壤等级施撒对应用量的微生物菌剂和土壤改良颗粒，最后对铬污染土地进行灌溉，灌水深度为20cm以上，土壤相对湿度达85％以上，并保持该相对湿度10～20天即可，所述微生物菌剂是由吸附载体和吸附于所述载体上的有效活菌组成，且每克微生物菌剂中含有的有效活菌总数为（5～150）×10⁸CFU，所述有效活菌由土壤短芽孢杆菌、云芝栓孔菌和枯草芽孢杆菌混合组成，且土壤短芽孢杆菌、云芝栓孔菌和枯草芽孢杆菌的有效活菌数比例为1～3.5：1～1.5：2～2.5，所述吸附载体是由椰糠、硅藻土和膨润土按照重量比1：2：1混合制成；

所述土壤改良颗粒按照重量比是由120～140份豆渣、50～60份牡丹籽壳、100～120份秸秆、30～40份竹炭粉和150～200份改性米糠蛋白溶液制成，所述改性米糠蛋白溶液按照重量比是由10～15份米糠蛋白与100～120份蒸馏水混合后依次加入0.5～1份谷氨酰胺转氨酶和0.1～0.2份二甲酸钾在45～50℃温度下加热2h制得。

所采用的网格多点法中的网格尺寸为（10～45）m×（10～45）m。

所述土壤改良颗粒的具体制备方法为：按照上述重量比称取豆渣、牡丹籽壳、秸秆、竹炭粉、米糠蛋白、蒸馏水、谷氨酰胺转氨酶和二甲酸钾，将称取的牡丹籽壳和秸秆混合后放入粉碎机中粉碎为200～400目的粉末，将得到的粉末与竹炭粉、豆渣混合后烘干，然后置于造粒机中造粒，得到混合颗粒，再取米糠蛋白和蒸馏水混合后加入谷氨酰胺转氨酶和二甲酸钾并加热至45～50℃，保持该温度2小时，得到改性米糠蛋白溶液，再将改性米糠蛋白溶液喷涂到混合颗粒上，烘干后即制得土壤改良颗粒。

所述依据土壤铬含量测定结果将土壤划分等级是指：依据土壤铬含量测定结果，将土壤划分为五个等级，一级土壤的土壤铬含量低于365mg/kg，二级土壤的土壤铬含量不低于365mg/kg且低于449 mg/kg，三级土壤的土壤铬含量不低于449 mg/kg且低于578 mg/kg，四级土壤的土壤铬含量不低于578 mg/kg且低于712mg/kg，五级土壤的土壤含铬量不低于712mg/kg。