[发明专利]植物动物联合高效修复重金属污染土壤的方法和系统

说明书

本发明公开了了一种植物动物联合高效修复重金属污染土壤的方法，该方法通过蚯蚓繁殖规模化，批量化生产蚯蚓卵，防止直接将蚯蚓卵接种到土壤中，高浓度污染造成大批量的死亡。利用前期种植的青苗植物，作为饲料，降低了蚯蚓繁殖的成本，降低了对堆放场地的需求，将植物和蚯蚓养殖器间隔条状设置，同时蚯蚓养殖器既方便放置，减少蚯蚓卵施加均匀的处理难度，同时采用可降解植物纤维设置，无需回收利用，加快了处理效率，同时方便大规模高效处理。使用分离输送带进行回收蚯蚓，大大加快土壤的处理效率和降低了分离难度和成本。蚯蚓养殖器设置有蚯蚓缓释胶囊，防止蚯蚓大批量同时死亡，根据降解过程缓慢释放，梯度修复。

技术领域

本发明属于环境污染治理中的土壤重金属污染治理技术领域。具体涉及一种植物动物联合高效修复污染土壤的方法及系统。

背景技术

重金属污染土壤的治理是一个社会性难题，现有修复技术包括如下：

工程修复法：主要包括换土、客土和翻土三种方法。翻土适用于轻度污染的土壤，客土和换土适用于重度污染的土壤。这三种方法，可以稀释土壤中重金属的浓度， 减少重金属对植物的毒害。工程修复法比较稳定、彻底,但实施工程量大、投资成本较高，既会破坏土壤内部结构，而且换出的污土如何堆放和如何治理也是一个难题。

物理化学修复法：土壤重金属污染的物理化学修复法包括热修复、电修复和土壤淋洗这三种方法。电修复法是在电场力作用下，将重金属等污染物迁移到一起，累积于一层，再将污染物分离后集中收集处理。热修复法利用了污染物的热挥发性，对土壤进行加热，使重金属污染物从土壤颗粒中解吸出来。土壤淋洗法是利用淋洗液把土壤固相中的重金属污染物转移到液相中去，再将富集重金属的废水进行处理的方法。但这些方法成本都较高，操作起来也较难。

化学修复法：土壤化学修复技术是通过添加一些化学试剂，来改变重金属在土壤中的存在形式。目前应用最多的方法是直接向土壤中添加改良剂使重金属元素得以稳定。化学修复法的优点是简单易行，但它只是改变了重金属在土壤中的存在形式，并没有从根本上降低其在土壤中的含量，金属污染物仍累积在土壤中，很容易再度活化危害植物。

生物修复法：生物修复技术是目前土壤重金属污染治理的新兴方法， 包括动、植物修复。生物修复法效果良好，操作简便，现在越来越受到人们的提倡与重视。它是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，不仅实验成本较低， 而且不破坏土壤内部的生态结构。依据作用机理我们可以将其分为植物稳定、植物提取、植物挥发三种。近几年对于土壤重金属污染植物修复技术的研究主要集中在超富集植物的筛选上。植物稳定(Phytostabilization) 是耐性植物利用其自身的机械稳定作用和吸收沉淀作用来固定土壤重金属的方式，其中包括了分解、沉淀、螯合、氧化还原等多个过程，这些过程能降低重金属的生物有效性，防止其进入水体或食物链。植物提取(Phytoextraction)是利用重金属超富集植物的吸收和转运能力，将土壤中的一种或几种重金属转移并保存在地上部分， 随后收集地上部分并集中处理。这一定义最早是由Chaney 提出的，近几年已经被公认为土壤重金属污染最具备潜力的修复技术。植物挥发(Phytovolatilization) 是指利用植物根系分泌的一些特殊物质或微生物使土壤中的汞、硒转化为挥发形态以去掉其污染的一种方法。这类方法只局限于挥发性污染物， 应用的范围较小，而这类方法会将土壤中的污染物转移到大气中，具有很高的环境风险。

动物修复法：动物修复技术是利用土壤中的某些低等动物吸收土壤中的重金属，从而在一定程度上降低土壤中重金属的含量，达到修复土壤的目的。

但是，现有技术使用动物如蚯蚓进行处理的时候，蚯蚓在高浓度污染下，极易发生批量死亡，同时现有技术多采用单一修复方法，同时现有技术对污染土壤处理的效率较低，无法规模化高效处理污染土壤，最后，蚯蚓和土壤的分离过程中，蚯蚓分离效率交叉，常常造成蚯蚓的死亡。

发明内容