[发明专利]一种腐殖质制备及其修复重金属污染底泥的方法

说明书

本发明公开了一种腐殖质制备及其修复重金属污染底泥的方法，按照堆肥原料质量比为绿色废弃物：木屑∶豆粕∶腐殖土∶葡萄渣＝4.5～5.5∶1.8～2.2∶1∶1.8～2.2∶1.8～2.2，或不加入葡萄渣，进行配料，所述绿色废弃物为花生秸秆、玉米秸秆、芝麻秸秆和枫香落叶中的一种或一种以上；调节C/N质量比和含水率，接种白腐真菌和绿色木霉，进行好氧堆肥；堆肥结束后，提取其中的腐殖质。采用该腐殖质溶液淋洗污染底泥，以去除重金属，完成修复过程。本发明方法利用绿色废弃物堆肥产出的可提取态的腐殖质作为淋洗剂更加高效和环保，不会带入新的重金属污染，且成本低，堆肥产腐殖质更加实现了废弃物的资源化。

技术领域

本发明属于环境和水利工程中底泥污染修复技术领域，尤其涉及一种腐殖质制备及其修复重金属污染底泥的方法。

背景技术

底泥是江河、湖泊、水库和海湾等水体底部长期积存的沉积物，是水体多相生态系统的重要组成部分，是环境污染物在广泛空间和长久时间内的聚集处。水体底泥的污染状况是全面衡量水环境质量状况的重要因素。河湖底泥中含有大量的重金属，具有毒性大、不易降解、易累积的特点，严重威胁水生生态系统和人体健康。水体中的重金属往往将底泥作为最后的储存库和归宿，并且可与水相保持一定的动态平衡。当平衡变化时，底泥中的重金属将发生形态转化并释放，易引起二次污染。目前重金属污染底泥的修复方法有很多，包括原位和异位修复技术。在这些修复技术中，土壤淋洗是一个相对高效和廉价的土壤修复方法。

土壤淋洗的关键在于淋洗剂的选择，常见的淋洗剂包括表面活性剂、酸、氧化还原剂、螯合剂等，但这些淋洗剂大多价格昂贵，并且造成一些其他环境问题，例如：EDTA很难分解，影响土壤微生物的活性；FeCl₃和强酸会酸化土壤，改变土壤肥力。

腐殖质是一种在环境中大量存在的有机大分子物质，是一种表面活性剂。它含有大量羧基和羟基官能团，能与重金属发生氧化还原、吸附络合等作用。按照酸碱溶解性来划分，腐殖质可以分为可提取的富里酸(溶于酸碱)和胡敏酸(溶于碱不溶于酸)，及不可提取的胡敏素(酸碱均难溶)。其中，富里酸因与金属结合的官能团更多，较胡敏酸和胡敏素能更大改变重金属的迁移性。以往研究中采用腐殖质对土壤或底泥中重金属的修复，主要是原位施用腐殖质对重金属进行稳定化，底泥中重金属的总量并没有变化。此外，目前研究中采用的腐殖质一般是从不可再生资源(如褐煤、泥炭和污泥堆肥等)中提取，腐殖质成本高，源头重金属含量较高，用于修复污染土壤时会进一步增加土壤污染的风险。

因此，如何制备出经济高效又环保的腐殖质作为淋洗剂，以及采用何种方式对重金属污染底泥进行有效修复，是值得研究的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对目前河湖底泥处理技术的不足，提供一种腐殖质制备及其修复重金属污染底泥的方法，降低重金属对水生生态环境的危害，更加高效和环保，不会带入新的重金属污染。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种腐殖质的制备方法，包括下述的步骤：

按照堆肥原料质量比为绿色废弃物：木屑∶豆粕∶腐殖土∶葡萄渣＝4.5～5.5∶1.8～2.2∶1∶1.8～2.2∶1.8～2.2，或绿色废弃物∶木屑∶豆粕∶腐殖土＝4.5～5.5∶1.8～2.2∶1∶1.8～2.2，进行配料，所述绿色废弃物为花生秸秆、玉米秸秆、芝麻秸秆和枫香落叶中的一种或一种以上；

调节C/N质量比到20～25，调节含水率至55％～65％，接种白腐真菌和绿色木霉，进行好氧堆肥55～60天；

堆肥结束后，提取其中的腐殖质，所述腐殖质为富里酸和胡敏酸。

进一步的，原料质量比为绿色废弃物∶木屑∶豆粕∶腐殖土∶葡萄渣＝5∶2∶1∶2∶2，或绿色废弃物：木屑：豆粕：腐殖土＝5∶2∶1∶2。

进一步的，所述绿色废弃物采用芝麻秸秆，葡萄渣质量为0。