一種重金屬鎘污染耕地土壤修復的方法技術

本發明專利技術公開了一種重金屬鎘污染耕地土壤修復的方法，包括以下步驟：(1)向受鎘污染的耕地中充水；(2)向耕地中投加復混配修復藥劑水溶液進行反應，得到反應水；(3)翻耕攪拌；(4)翻耕后靜止；(5)再將反應水引出絮凝沉降處理；(6)播散復混配土壤改良劑。該方法可以對受鎘污染的耕地土壤進行修復，能做到深度處理，并能提高農作物的產量，不引起其他重金屬、有機物等的二次污染，土壤肥力有所提高。再引入車載移動式加藥和絮凝沉降設備，可以處理完一片耕地后可以直接移動到另一片耕地進行處理，免去人工搬運，多次組裝設備等缺陷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于土壤污染控制與修復領域，進一步是指一種重金屬鎘污染耕地土壤修 復的方法。
技術介紹
隨著人們采礦、冶煉技術及現代工業的發展，重金屬污染已成為很嚴重且極難治 理的污染之一。在土壤環境中，重金屬污染源主要有礦山開采過程中尾礦的堆放及洗礦水 直接排放，冶煉、電鍍等行業"三廢"未經處理隨意排放，農業污水灌溉和汽油尾氣排放等。 鎘是一種容易以危險的含量水平進入人體的高毒性重金屬元素，半衰期超過20 年，其對人體的危害可分為急性中毒和慢性致癌兩方面，引起慢性中毒的潛伏期可達10~ 30年。鎘被人體吸收后主要分布在肝與腎中，與低分子蛋白質結合成金屬蛋白。鎘在骨骼 中富集后會逐漸取代骨骼中的鈣，使骨骼嚴重軟化。鎘還會干擾人體和生物體內的酶系統， 引起內臟功能失調，進而引發癌變畸變。鎘中毒主要表現為腎臟功能的損害和肺部的損傷， 導致腎皮質壞死、腎小管損害、肺氣腫、肺水腫，還可以引起心臟擴張和高血壓，長期攝入鎘 將會導致骨質疏松、脆化、腰病、脊柱畸形。此外，鎘還可以導致男性生殖系統損害，雄性激 素增高的發生率，隨接觸水平的升高而增加，前列腺特殊抗體的發生率也同時增加。土壤中 的鎘主要是以交換態鎘、專性吸附態鎘、鐵錳氧化結合態鎘和殘余態鎘的形式存在，雖然土 壤鎘污染對人體沒有造成直接性的接觸危害，但污染土壤中的鎘可以通過食物鏈進入人體 造成嚴重的危害。 目前，我國大米鎘污染問題也比較嚴重，據調查，我國六個地區（華東、東北、華 中、華南和華北）縣級以上市場的170多個大米樣品中、有10%的市售大米存在著鎘超標的 問題。近年來在我國由鎘等重金屬引起的土壤污染問題已有較多報道。20世紀80年代中期 對南方某省鎘污染水灌溉導致的污染地區所做的研究表明，大米鎘含量超標率為71. 69%， 肉禽蛋類未超限量。2005~2009年對南方某省食品鎘污染情況進行的調查，鎘的檢出率 為64. 4%，超標率為7. 3% ;錦超標食品涉及糧食、水果、食用菌、水廣品、動物內臟等，說明 在一些地區鎘污染情況比較普遍，應該引起足夠的重視。 目前，重金屬土壤修復技術包括以下幾種： 1.物理修復技術：物理修復技術包括土壤氣提技術、穩定/固化修復技術、玻璃化 技術、熱處理技術和電動力修復技術等。但這種技術存在的不足之處：修復成本昂貴、能耗 大、甚至存在二次污染。 2.生物修復技術：生物修復技術包括微生物修復技術、植物修復技術、植物固化 技術等。但這種技術存在的不足之處：治理周期漫長，后期植物收集、處理技術較復雜，維護 管理周期長。 3.化學修復技術：化學修復技術包括土壤淋洗技術、氧化還愿技術、化學脫鹵技 術、溶劑提取技術等。但這種技術存在的不足之處：工程量大、投資費用高、破壞土壤結構、 引起肥力下降、重金屬元素仍然保留在土壤中，容易再度危害植物，通過食物鏈進入動植物 和人體內。 例如，專利申請201410519912公開了一種污染土壤修復方法，包括（1)集中堆集 污染土壤：將污染土壤挖出后，堆成堆，外邊沿用遮擋封閉；（2)布置通氣管道：在污染土壤 堆的內部埋設通氣管道，所述的通氣管道與氣體源連通；（3)補充營養液：在污染土壤堆的 上部設置噴淋頭，向污染土壤堆噴灑營養液；(4)設置排水系統：在污染土壤堆的底部設置 排水管。 專利申請201510277745. 7公開了一種鎘污染土壤的修復方法，屬于土壤修復領 域。本專利技術提供了通過選擇水稻秸桿和/或油菜秸制備得到的木醋液和生物炭，首先每年 的5月~10月在鎘污染的土壤中種植水稻，并在水稻種植前施加生物炭，從而可以在鎘污 染的土壤中制備得到符合國家標準的水稻（鎘含量符合國家標準），水稻收獲后到次年的5 月在該鎘污染的土壤中種植油菜，通過選擇特定時期施加木醋液，可以安全、有效的將鎘污 染土壤中鎘移除，從而有效的移除土壤中的鎘。 專利申請201410198948. 2公開了一種雙氰胺在鎘污染農田中的應用：用于促進 作物產量并降低作物中的鎘含量。具體為：在氮肥中加入占 N(氮）重量12. 5~30%的雙 氰胺均勻混合后，作為鎘污染農田的肥料；所述氮肥為銨態氮肥、硝銨復合肥或尿素。 專利201310462462. 0公開了一種鎘污染土壤的植物修復方法，包括以下步驟：在 鎘污染的土壤中種植黑麥草，在收獲前添加有機酸；所述有機酸選自乙二胺四乙酸、草酸、 冰乙酸、丙二酸、酒石酸或蘋果酸中的一種。 可見，現有技術中關于重金屬土壤污染或者關于鎘污染的修復方法繁多，各有優 劣，本專利技術有針對性的研究一種適合鎘污染耕地土壤的，簡單實用且有效的方法很有必要。
技術實現思路
針對以上技術的不足，本專利技術提供了。該 專利技術具有技術可行可靠，操作簡單，治理成本低，不帶入新的污染物，不產生二次污染的優 點。 為了解決上述技術問題，本專利技術提供的方案是： -種重金屬鎘污染耕地土壤修復的方法，包括以下步驟： (1)向受鎘污染的耕地中充水，使得水覆蓋耕地深度為300mm-500mm; (2)向步驟（1)所述的耕地中投加復混配修復藥劑水溶液進行反應，得到反應水； 每IL復混配修復藥劑水溶液中的配方配比為： 鐵劑 7OOmg-8OOmg ; 娃藻土 50mg/_IOOmg ; pH值調節劑，用量以使得復混配修復藥劑水溶液的pH值控制在5-6之間為準； 所述鐵劑為三氯化鐵和七水合硫酸亞鐵中的一種或兩種； (3)加藥后，對受鎘污染的耕地土壤進行翻耕攪拌，翻耕深度為300mm-500mm ; (4)翻耕后靜止 30min_60min ; (5)在耕地一角開挖栗坑，將所述反應水引入栗坑，再反應水抽吸至移動車載式絮 凝沉降設備，先進行絮凝處理再進行沉降處理，得上清液和底泥，所述上清液回用；所述絮 凝處理過程中加入50mg/L-60mg/L的聚合硫酸鐵以及lmg/L-2mg/L的聚丙稀酰胺； (6)向經藥劑修復過的耕地土壤播散復混配土壤改良劑，所述復混配土壤改良劑 的配方及其質量百分含量為： ⑦微量元素8% -12%，且各組分的質量百分含量之和為100% ; 所述土壤改良劑為粉煤灰和石灰中的一種或兩種； 所述氧化物選自氧化硅、氧化鈣和氧化鎂中的兩種以上。 優選方案，步驟（2)所述pH值調節劑為石灰乳。 優選方案，步驟（2)采用移動車載式加藥設備配置和投加復混配修復藥劑水溶 液，所述移動車載式加藥設備包括運輸設備以及設置在運輸設備上的工作平臺，所述工作 平臺包括多個原料罐、與原料罐連通的配藥罐以及與配藥罐連通的計量栗和加藥管。 優選方案，步驟（2)所述復混配修復藥劑水溶液的投加量根據所需修復的土地污 染情況而定，一般為50L/畝-200L/畝。 優選方案，步驟（5)采用移動車載式絮凝沉降設備對引出的反應水進行絮凝沉 淀，所述移動車載式絮凝沉降設備包括運輸設備，在所述運輸設備上設有工作平臺，所述工 作平臺包括依次連通的絮凝槽、沉淀槽和底泥回收槽。 進一步優選方案，所述絮凝槽頂部設有泥水進入口，所述絮凝槽內部設有攪拌裝 置；所述沉淀槽頂部設有沉淀槽出水管，所述沉淀槽內部設有斜管，所述沉淀槽底部設有底 泥排放管，所述底泥排放管與所述底泥回收槽連通。 優選方案，步驟（6)所述微量元素選自銅、鐵、鋅、硼和鉬中的兩種以上。 優選方案，步驟（6)所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重金屬鎘污染耕地土壤修復的方法，包括以下步驟：(1)向受鎘污染的耕地中充水，使得水覆蓋耕地深度為300mm?500mm；(2)向步驟(1)所述的耕地中投加復混配修復藥劑水溶液進行反應，得到反應水；每1L復混配修復藥劑水溶液中的配方配比為：鐵劑??700mg?800mg；硅藻土??50mg?100mg；pH值調節劑，用量以使得復混配修復藥劑水溶液的pH值控制在5?6之間為準；所述鐵劑為三氯化鐵和七水合硫酸亞鐵中的一種或兩種；(3)加藥反應后，對受鎘污染的耕地土壤進行翻耕攪拌，翻耕深度為300mm?500mm；(4)翻耕后靜止30min?60min；(5)在耕地一角開挖泵坑，將所述反應水引入泵坑，再將反應水引出，先進行絮凝處理再進行沉降處理，得上清液和底泥，所述上清液回用；所述絮凝處理過程中加入50mg/L?60mg/L的聚合硫酸鐵以及1mg/L?2mg/L的聚丙烯酰胺；(6)向經藥劑修復過的耕地土壤播散復混配土壤改良劑，所述復混配土壤改良劑的配方及其質量百分含量為：⑦微量元素?8％?12％，且各組分的質量百分含量之和為100％；所述土壤改良劑為粉煤灰和石灰中的一種或兩種；所述氧化物選自氧化硅、氧化鈣和氧化鎂中的兩種以上。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：游建軍，鐘儒波，胡志鑫，蔣希文，唐傳祥，
申請(專利權)人：湖南艾布魯環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43