[发明专利]一种用化学淋洗和钝化技术联合修复重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，涉及一种用化学淋洗和钝化技术联合修复重金属污染土壤的方法。

背景技术

长期以来，由于我国经济发展方式粗放，产业结构和布局不合理，工农业生产的飞速发展，使得农田土壤重金属污染问题日益突出。根据环境保护部会同国土资源部开展的全国土壤污染状况调查，我国土壤环境状况形势严峻：全国土壤总的点位超标率为16.1％，其中无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％，无机污染物主要为重金属污染物。土壤重金属污染不仅破坏生态环境，降低农作物产量，也严重危害了人体的健康。

土壤淋洗是指通过加入淋洗液，将土壤中的重金属溶解入淋洗液中，然后弃去含有重金属的淋洗液。对于高浓度重金属污染土壤，土壤淋洗可以快速、直接地去除土壤中的部分活性重金属，以达到修复土壤的目的。但是，土壤淋洗并不能将土壤中的重金属全部去除，通常会有大量低活性重金属和淋洗液残留于土壤中，并且残留的淋洗液可以增强土壤中未被淋洗去除重金属的活性，使得这些不易被植物吸收利用的重金属的活性随着时间的推移逐渐增强，再加上酸雨的影响，这些未被淋洗去除的重金属会慢慢活化，重新危害土壤。而且，土壤中的残留淋洗液对土壤的理化性质和土壤肥力影响较大，通常表现为淋洗后的土壤中微生物的数量减少和种植的农作物产量下降。现有大多研究者往往只是注重通过淋洗直接去除部分土壤重金属，但是并未考虑到淋洗效果对土壤后续处理所带来的影响，如在选择淋洗液的类型和浓度时，若选择不当则可能会重新引入大量的污染物质，容易造成二次污染，增加后续修复难度的同时增加了修复成本；又如若淋洗条件控制不当，则可能会显著改变了土壤的理化性质和肥力，造成土壤中营养物质的流失，即使进行后续修复处理也很难达到可利用性水平，从而使土壤失去修复再利用的价值。显然，忽视土壤淋洗效果所带来的影响，会导致后续治理效果不理想且增加治理成本。土壤钝化通常是将钝化剂添加入土壤中，降低土壤重金属的生物有效性，从而达到治理土壤的目的。但是，土壤钝化技术并不能减少土壤中重金属的含量，而且当土壤中重金属含量较高时，人们通常会增加土壤钝化剂的施用量。然而，当土壤重金属含量过高时，即使大量添加土壤钝化剂，也很难达到治理的要求，同时钝化剂的大量使用也会导致土壤修复的成本大大升高，且易出现土壤板结、盐碱化等问题。另外，在采用高浓度钝化剂对重金属污染土壤进行钝化处理的过程中，可能会影响土壤中微生物的种类、数量和活性，甚至可能会因为钝化处理造成的土壤板结、盐碱化直接杀死土壤中的大部分微生物，破坏土壤的生物生态系统，并最终导致土壤失去使用价值。可见，将土壤淋洗和钝化联合用于处理重金属污染土壤时仍需要克服以下问题：(1)如何实现对土壤淋洗效果的有效控制；(2)如何实现对淋洗后土壤的有效修复。实现对土壤淋洗的有效控制是提高联合处理效果的根本。在实现对淋洗效果有效控制的前提下，对淋洗后土壤的有效修复是实现重金属污染土壤再利用的重要保证。因此，将土壤淋洗和钝化结合在一起，获得一种既能够有效降低土壤中重金属含量，同时又能够降低土壤重金属生物有效性的土壤修复方法对实现重金属污染土壤的有效治理和再利用具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、修复成本低、实用性高、修复效果好的用化学淋洗和钝化技术联合修复重金属污染土壤的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用化学淋洗和钝化技术联合修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：

S1、淋洗：将重金属污染土壤与淋洗液混合，加酸降低土壤pH，搅拌；

S2、钝化：将步骤S1中经淋洗后得到的重金属污染土壤与钝化修复剂混合进行钝化处理，完成对重金属污染土壤的修复。

上述的方法中，进一步改进的，所述重金属污染土壤与所述淋洗液的质量体积比为1g∶1.5mL～4mL。

上述的方法中，进一步改进的，所述淋洗液为FeCl₃溶液；所述FeCl₃溶液的浓度为0.06mol/L～0.5mol/L。

上述的方法中，进一步改进的，所述FeCl₃溶液的浓度为0.08mol/L～0.3mol/L。

上述的方法中，进一步改进的，所述钝化修复剂包括生物炭、石灰和有机肥。

上述的方法中，进一步改进的，所述钝化修复剂中的生物炭、石灰、有机肥与所述步骤S1中经淋洗后得到的重金属污染土壤的质量比为0.5～3∶0.5～3∶0.5～3∶100。