[发明专利]一种利用螯合剂连续修复土壤重金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染治理技术领域，具体涉及一种利用缓效螯合剂包膜工 艺来提高植物提取土壤重金属效率的方法。

背景技术

重金属及其化合物是众所周知的“三致物质”，即致畸、致癌和致突变。同 时，重金属在土壤系统中的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。 我国受重金属污染的耕地面积近600万顷，约占耕地总面积的8％，大部分已 失去了耕种的意义，使得本身就很有限的耕作用地越来越少。另一方面，土壤 重金属污染导致农田中的作物重金属含量超标，大大地限制了无公害食品、绿 色食品、有机食品的生产和农产品出口，对经济效益的增加，以及人体的健康 和安全也是严重的阻碍。这些严重影响了我国农业生产，因此有效地去除土壤 中的重金属污染已经成为当前一项十分迫切的任务。探索和开发新的污染治理 和环境修复技术成为当前环境领域的研究热点。

由于经济有效和环境友好，植物修复已逐渐成为当今环境科学领域的一个 研究热点。作为其核心技术之一的螯合诱导植物提取技术被认为是利用植物去 除大面积轻度到中度污染土壤中重金属的重要方法。土壤中生物可提取的重金 属含量是决定植物重金属吸收的主要因素之一。在大多数情况下，由于金属本 身的特性在土壤中生物活性较低，阻止了植物提取过程。螯合剂能显著提高土 壤溶液中重金属的浓度，而提高植物的重金属吸收。EDTA是最广泛应用的螯 合剂，与多种金属能形成稳定的螯合物。其中，EDTA对植物Pb、Zn的吸收 促进效果尤为显著。但是EDTA不易降解，因此存在极大的环境风险。

低修复效率和高环境风险是螯合剂诱导植物提取法修复重金属污染土壤 存在的主要问题，其环境风险主要体现在对植物生长和土壤微生物的负面影响 以及对地下水的污染。因此开发有效、安全的螯合剂和强化植物修复技术是目 前螯合剂诱导提取法成功的前提和关键。应用包膜型控释螯合剂用于植物修复 可能是解决此问题的重要途径。目前，虽然螯合剂已经被应用于一些土壤修复 技术，如专利0214882.7、200810220712.9，公开了络合剂微胶囊的制备方法， 以及其用于土壤修复的用途，但是，现有的技术均无法实现如何充分利用螯合 剂，实现土壤的连续修复的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用螯合剂连续修复土 壤重金属的方法，以是应于实际土壤大面积连续修复，有效提高螯合效率，并 有利于螯合剂的后续处理。

一种利用螯合剂连续修复土壤重金属的方法，包括以下步骤：将苎麻植入 待治理的土壤中；待苎麻存活后，根据土壤中重金属的浓度大小向土壤中加入 占土壤重量0.1％-0.5％的包膜厚度为0.25-0.40mm的包膜EDTA螯合剂；定期 连续收割植物的地上部，地下部分继续生长循环收割。

所述包膜EDTA螯合剂的包膜为厚度为0.25-0.35mm的无机层或厚度为 0.30-0.40mm的有机层。其中的无机层的材料为硫磺、硅酸盐、磷酸钙或粘 土中的一种，有机层的材料为改性淀粉。

本发明经过试验发现，以EDTA作为螯合剂，并且在发明公开的包膜厚度 下，所获得的包膜EDTA螯合剂与苎麻共同修复土壤，可以达到协同性的修复 效果，增强了土壤中重金属的转移和修复效果。选用上述包膜厚度的包膜EDTA 螯合剂，其释放效率与所选用植物苎麻的生长周期基本一致，苎麻根部能不断 地吸收螯合剂所活化的重金属因此极大地增强了土壤修复能力。另一方面，由 于活化的重金属大部分能被植物吸收而固定，因此并且进一步降低了螯合剂的 地下水和其它生物的危害。除此，通过该方法修复土壤后，包膜EDTA螯合剂 本身易于后续处理，不会对环境造成潜在威胁。

在修复期间，可连续定期收割苎麻的地上部分，收割周期为一年收割2-3 次。

包膜型螯合剂用量可以是土壤重量的0.05％-0.5％，优选是土壤重量的 0.1％-0.5％，最优选的是0.2％-0.3％。

所述的包膜EDTA螯合剂是由以下方法制得：

(1)喷洒粘结剂于EDTA，使之形成直径0.5-2mm左右的颗粒；

(2)喷洒粘结剂于步骤(1)形成的颗粒，加入包膜材料以包膜颗粒；

(3)保持颗粒在40-55℃及3000-4500转/分的转速下转动，直到粘结剂 完全干燥。