[发明专利]一种重金属污染土壤原位修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属污染土壤原位修复技术，具体的说，通过亚微米和纳米铁将重金属还原后被固定在土壤中，重金属失去其生物活性，土壤修复后满足中国《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)二级标准值的要求。

背景技术

我国重金属污染事件正进入高发期。

2005年，中国地质调查局发现，占国土面积13％的土壤存在污染；在所有污染类型中，重金属污染占据很大比例。

2009年，环保部公布了12起重金属污染事件，共导致4035人血铅超标、182人镉超标，全国发生32起由重金属污染引起的群体性事件。

2010年3月以来，四川内江、湖南郴州等地又相继发生群众血铅超标及中毒引发的群体性事件。

最近随着“镉大米”事件的曝光，中国人对重金属污染的关注也达到了前所未有的热度。重金属已经爬上了我们的餐桌。

造成重金属污染的原因非常多，主要是采矿、金属冶炼、电镀工业、化工、金属加工、IT行业和废旧电器回收等领域产生和排放重金属污染物，进入地表水、地下水和大气中后，这些重金属最终汇集于土壤。土壤中的重金属将通过食物链进入人体，当体内的重金属蓄积到一定程度时就会引发各种人体疾病。因此，土壤重金属污染的控制与修复问题已经引起各级政府和环保工作者的广泛关注。

目前，重金属污染土壤修复技术主要包括以下几种：

(1)植物修复法。通过种植对重金属具有超级蓄积能力的植物，从而将土壤中的重金属提取出来。蜈蚣草吸收土壤中砷的能力相当于普通植物的20万倍，通过蜈蚣草的吸附、收割可以恢复被砷污染的土壤。东南景天对镉具有很强的蓄积能力，通过东南景天的吸附、收割可以恢复被镉污染的土壤。但是，植物修复法的时间需要3～5年，意味着土壤的荒废时间就是3～5年，影响到粮食的生产和农民的收入。另外，植物修复的成本较高，每吨土壤达到200元左右，每亩土壤的修复费用高达8～10万元，每公顷土壤的修复成本达到1.2～1.5亿元人民币。当地政府和农民是无法承受的。

而且，目前发现的超富集植物一般都是野生植物，其种苗繁育存在较大的技术难度，实现大规模种苗就更加困难，所以现今使用的是先大棚育种再移植到修复区的办法，这无疑会进一步增加修复成本和操作难度。

(2)化学淋洗法。采用化学药剂如表面活性剂、酸洗剂等将土壤中的重金属淋洗出来后再进行废水处理。这种方法不仅成本非常高，远高于植物修复法，而且将新的污染物如表面活性剂、酸洗剂等带入土壤，成为新的污染源。土壤的物理结构会受到很大影响。

(3)客土法。将被污染土壤深埋到水稻根系不能达到的25厘米以下，用这种方法修复一亩污染土地就要花费上百万元，而且污染土壤仍然存在，甚至会继续扩大到地下水污染。但是，因为修复方法简单，花费时间少，这种饮鸩止渴的方法目前被广泛应用。

(4)微生物淋洗法。通过往土壤中加入对重金属具有富集作用的微生物菌群，将重金属洗涤出来。这种方式不仅成本高，对于大面积的土壤污染而言由于微生物淋洗液难以收集，实际上很难操作。

(5)电化学法。在土壤中通过电流作用使得水溶性重金属离子富集到阴极表面。目前该技术只是在实验室进行摸索。由于电流作用距离太小，而实际污染的土地面积太大，这种技术在工程上难以实施，且不管其高昂的操作成本难以承受。

(6)重金属钝化法。只有具备生物活性的重金属才能被植物所利用，从而通过食物链蓄积在人体。通过在污染土壤中加入海泡石、钙镁磷肥和石灰等钝化剂从而使水溶性重金属离子转化为氢氧化物而降低其生物活性。但是，通过这种方法钝化后的重金属在微生物作用下以及环境因素发生变化时将持续不断地恢复其生物活性。因此，重金属钝化法只是暂时地、短暂地掩盖了重金属污染问题。

综上所述，如何开发切实可行的重金属污染土壤修复技术已经成为未来重金属污染控制面临的瓶颈问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种重金属污染土壤原位修复方法，它以30～400nm的亚微米或纳米铁为还原剂，以粉煤灰为分散剂，以含镁制剂和膨润土为助剂，配制成重金属污染土壤修复药剂，在3～6个月内将重金属污染土壤快速修复，修复后的土壤环境质量满足中国《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准值的要求。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种重金属污染土壤原位修复方法，所述方法为包括下列步骤：