[发明专利]一种腐殖化产物用于矿山重金属冲淋污染控制的方法

说明书

本发明公开了一种腐殖化产物用于矿山重金属冲淋污染控制的方法，包括以下步骤：(1)将污泥与极端嗜热菌种进行混合发酵，催生极性腐殖化基团，将完成发酵的物料再与腐殖质前体物的原生物质混合发酵，诱导腐殖质大量产生，直至腐殖质含量达到标准要求；(2)将达标的污泥腐殖化产物与重金属污染的矿山土进行混合养护，对污染的矿山进行修复。本发明通过利用腐殖化产物对矿山表层污染的重金属进行吸收富集，对铜、镉、铬、铅、镍、砷和锌可增加20‑85％的络合，具有显著的重金属吸收富集效果，腐殖化产物富集重金属后，诱导重金属在矿山原生矿物上迁移并矿化产生次生矿物，使游离的重金属在原生矿物上固定，从而有效地解决矿山重金属的冲淋污染。

技术领域

本发明属于有机固体废弃物处理与资源化技术领域，具体涉及到一种腐殖化产物用于矿山重金属冲淋污染控制的方法。

背景技术

矿山中重金属资源丰富，种类繁多，具有分布范围广、储量大的特点。矿山开采给人类带来了丰富的资源和利益，但大规模地开采活动也对环境造成了严重的破坏。开采过后的裸露矿山、废石堆场、塌陷区等含有高浓度重金属的工矿区，经过长期的自然氧化和雨水冲刷、固体矿山废物的风化，使得矿山中的重金属会以各种化学形态进入环境或生态系统，又加上重金属不具有生物可降解性，从而会在环境或生态系统中迁移并逐渐富集。不稳定化学形态的重金属大量富集，会影响矿山土中微生物或动植物的新陈代谢过程，影响其生长发育，还会通过矿山土、动植物进入人体，对人类的健康造成极大地危害。因此如何有效地修复重金属污染的矿区，是当前生态环境治理中亟待解决的问题。

目前，对于矿山修复主要通过两种途径，一种是施用改良剂，改变重金属的存在状态，使其钝化并减少其生物毒性；二是利用植物吸收重金属，再将植物进行处理后收集重金属。但是一般的土壤改良剂对于重金属的钝化效果有限，只能起到临时的抑制作用，时间过长也会出现生物累积性。而植物修复的过程较为复杂，在对重金属提取过程中需要将重金属变为可溶、游离态后再淋洗收集，该过程还会造成二次污染。由此可看出，对于矿山修复最佳的方法，应是诱导重金属向矿化状态(残渣态)迁移，使重金属钝化效果达到最佳状态。

因此，开发一种成本低、效果好、不破坏土壤结构并易于实施的诱导改良剂，实现矿山中不稳定重金属重新矿化固定变得十分必要。

专利CN 106905980 B公开了一种重金属污泥土壤修复剂、制备方法及其在污泥消纳中的应用，所采用的技术方案是：对城市污泥前期处理，用嗜热细菌对有机物分解，接入重金属处理微生物，使用污泥修复剂后，土壤的各种污染物的比例有效去除率达到95％以上，符合国家标准。同时硫酸质可以原位修复重金属土地，还是很好的有机肥，有益于农业生产减少化学试剂的使用和化肥的使用，从源头杜绝了污染源和二次污染。

然而，该专利主要专注于对于污泥微生物的驯化方法和土壤的污泥改性，但土壤与矿山土的组成与相关指标含量不同，该专利对污泥定向腐殖化发酵没有需求，而本发明是首次提出腐殖化产物用于矿山土的方法，着重于催生极性腐殖化基团，添加极性腐殖核心物质诱导发酵后腐殖化程度倍增，并首次提出腐殖化极性官能团含量判定量化标准，进而增强矿山土修复效果。

发明内容

本发明的目的就是针对矿山冲淋污染修复迫切需求，提供一种腐殖化产物用于矿山重金属冲淋污染控制的方法，该方法可行性高，操作简便，可控度高、灵活度高，实现环保与经济效益的双赢。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种腐殖化产物用于矿山重金属冲淋污染控制的方法，包括以下步骤：

(1)污泥定向腐殖化发酵：将污泥与极端嗜热菌种进行首次混合发酵，催生极性腐殖化基团，将完成发酵的物料与腐殖质前体物的原生物质进行二次混合发酵，诱导腐殖质大量产生，完成改性腐殖化产物制备。通过污泥总腐殖质含量(用腐殖碳含量表征)和可溶性腐殖质含量双测定达标后，即可进行矿山重金属冲淋污染修复；所述极端嗜热菌种极端嗜热菌为Thermus sp.、Geobacillus sp.、Calditerricola sp.中的一种或几种；