[发明专利]一种镉污染农田的原位减量修复方法

说明书

本发明涉及一种镉污染农田的原位减量修复方法，对待修复农田进行翻耕处理，同时，向农田中引入淋洗剂溶液，使得被翻耕起的土壤和淋洗剂溶液混合均匀，然后静置分层，再向所述农田内投入生态浮板，15‑30天后，将所述生态浮板取出，实现镉污染农田中镉的原位去除。本发明在原位上进行Cd污染农田的高效减量修复，工艺流程简单，成本费用低廉，环境友好。

技术领域

本发明涉及一种镉污染农田的原位减量修复方法，属于环境保护的土壤污染修复技术领域。

背景技术

当前，我国农田土壤环境总体状况堪忧，根据2014年环境保护部同国土资源部公布的《土壤污染状况调查公报》结果显示，全国18.26亿亩耕地面积有12%以上已受到重金属污染，总的点位超标率是16.1%，其中镉（Cd）污染点位超标率达到7%。Cd污染主要是由工业污水排放、矿产开发、化肥农药的不合理使用所导致的。Cd污染不仅造成农田粮食减产，长期食用Cd超标的粮食，会损害人体肾功能，阻碍骨骼生长，导致痛痛病。因此为保障农产品质量和粮食生产安全，对Cd污染的农田耕作层土壤进行修复和治理极为重要。

目前，针对Cd污染土壤的修复方法主要有物理修复、化学修复、生物修复，其中物理修复包括客土、换土、去表土、深耕翻土、热处理、电动修复、固化玻璃化等方法；化学修复指得是钝化、淋洗等方法；生物法包括动物修复、植物修复、微生物修复。物理法多在工业土壤中使用，其工程量大、耗能高、对土壤结构破化大，在农田土壤中很少使用。化学法是农田Cd污染土壤中使用得较多得一种方法，淋洗法是将淋洗液置入土壤中，再将淋出液进行回收，处理淋出液中得Cd，达到土壤Cd减量得目的；原位钝化法是将钝化剂投加至农田土壤中，通过化学反应降低Cd的溶解性、迁移性和生物毒性。淋洗法可能会造成土壤种类的变化和土壤肥力的下降，产生的淋洗废水也是治理的一大难题。钝化法改变了Cd的存在形态，但并未将其从土壤中根除，需要预防Cd活化，防止增加Cd的生物风险性。生物法是在农田土壤中运用较多的一种方法，因其简单易行，处理高效而被广泛使用，但单纯的生物修复周期较长，处理效果缓慢，受土壤环境、人工条件影响较大，并且生物对Cd耐性有限，具有一定局限性。

单纯的对农田土壤中Cd进行淋洗，再将淋洗液中Cd进行吸附，在实际运用中，淋洗剂容易造成土壤结构的破坏，同时存在经济成本较高的问题。专利CN109807165A提供一种镉污染土壤的重金属浸提减量方法，该方法将人工合成螯合剂EDTA、天然有机酸螯合剂和表面活性剂NP-10（非离子表面活性剂）三者以一定质量比例复配，加水溶解稀释成土壤重金属浸提剂，通过金属矿物吸附溶液中的Cd，但表面活性剂进入到土壤之后，随着微生物的分解，会产生NP（壬基酚聚氧乙烯醚），进而影响生物的内分泌系统，造成长期性危害。专利CN103706629A公开了一种利用西瓜皮淋洗去除污染土壤中镉的方法，该发明是将西瓜皮粉末用KCl溶液浸提，制得西瓜皮淋洗液，然后用该淋洗液振荡淋洗农田Cd污染土壤。但该专利并未对后续淋出液进行处理，容易造成二次污染，同时，用此种方法淋洗效率低，在淋洗的同时需要调节土壤pH，容易破坏土壤结构，增加经济成本。专利CN108311538A公开了一种重金属污染土壤的淋洗处理方法，该方法对土壤进行多次淋洗，对土壤结构破坏性强，并且需要对处理后土壤进行回填，该方法工程量大，经济成本高、处理效率低。专利CN109877147A公开了一种淋洗修复镉污染土壤的方法，该发明以氨基酸-盐酸离子液体水溶液作为淋洗剂，该方法通过氨基酸对土壤进行淋洗，处理效率高，对土壤危害性小，但需要将淋出液进行再处理，增加经济成本。专利CN106216379A公开了一种重金属污染土壤综合淋洗修复方法，该发明通过施撒固体材料，引水翻耕将重金属淋溶出并转入淋洗水中，再通过生物炭微生物进行去除。施撒固体材料翻耕淋洗会引起淋洗液浓度不均，且综合淋洗工艺复杂繁琐，占地面积大，田间耕种面积有限，难以推广实行。