一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法
2023-12-05 01:11:51
一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法
【專利摘要】本發明公開了一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，包括以下步驟：1）製備調理基質1；2）製備調理基質2；3）原位修復。本發明的調理基質的施用，不僅可以調節土壤的酸鹼環境，提高了土壤肥力及其生物的自淨能力，有效地解決改善了土壤的酸性條件並鈍化了重金屬汙染物。本發明採用的調理基質均來自生產過程的廢棄物，簡便易得、成本低廉，修復的操作簡便、周期短，有效地解決了原位修復的難題，可以創造良好的經濟效益和社會效益。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法。 一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法
【背景技術】
[0002] 有毒有害汙染物，如重金屬等進入土壤後具有生物富集和累積等特性，其毒性效 應往往通過食物鏈的關係，在農作物上逐級放大、殘留在農作物中、最終危害人畜的健康。 因此，在當前我國很多地區土壤受重金屬汙染嚴重的情況下，受重金屬汙染的土壤，尤其是 酸性土壤，其治理和修復技術的研究已刻不容緩。
[0003] 目前受重金屬汙染的酸性土壤修復技術可分為原位修復和異位修復。相對來說， 異位修復環境風險較低且系統處理預測性較高，但成本高且對環境擾動大。原位修復則更 為經濟且可以對深層汙染土壤進行修復。
[0004] 根據修復工藝及原理的不同，原位修復技術主要有化學修復和生物修復。採用化 學修復技術適用範圍廣、方法手段多、見效快、處理容量大、效果顯著等，但修復過程中需在 土壤中添加化學物質，條件控制不好的情況下容易引起土壤的二次汙染，且費用較高；而生 物修復是一種較安全、經濟的修複方式，適合大面積的汙染修復，適用於我國目前的環境狀 況。但是，單純應用生物修復技術起效較慢、需要有一個啟動期。
[0005] 已報導的修復技術在進行重金屬汙染的酸性土壤修復時，多採用生石灰、粉煤灰、 礦渣粉、鋼渣粉等為原料，通過翻耕、攪拌等方式將土壤表層與修復材料混合均勻。但是由 於修復材料的鹼性高，直接施用於土壤上極易造成鹼性過高且不均勻，更重要的是，由於材 料的吸水速度快而保水力不足，難以實現修復土壤的理想的修復效果。因此，研究製備一種 修復效果好且改善土壤肥力和生態微環境、利於植被復墾的土壤重金屬原位修復調理材料 意義重大。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在於提供一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法。
[0007] 本發明所採取的技術方案是： 一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，包括以下步驟： 1) 製備調理基質1 :取蒸壓加氣混凝土砌塊的廢、碎料，研磨過篩，得到調理基質1 ; 2) 製備調理基質2 :取啤酒廠幹化汙泥，乾燥，研磨過篩，得到調理基質2 ; 3) 原位修復：根據待修復土壤的pH值，先施用調理基質1，翻耕、攪拌均勻，在土壤pH 值升至7以上之後，再加入調理基質2,再次翻耕、攪拌均勻；每天噴灑水，使土壤表層與修 復材料混合均勻並保持設定的含水率；持續噴灑水至設定天數。
[0008] 步驟1)中，過篩所用的篩目數為10-30目。
[0009] 步驟2)中，過篩所用的篩目數為10-30目。
[0010] 步驟3)中，在pH升到7-8間，再加入調理基質2。
[0011] 步驟3)中，調理基質1與待修復土壤的質量比為1 : (20-40)。
[0012] 步驟3)中，調理基質1、調理基質2的質量比為1 : (1-2)。
[0013] 步驟3)中，設定的含水率為含水率> 80%。
[0014] 步驟3)中，設定天數為15-90天。
[0015] 本發明的有益效果是：本發明的調理基質的施用，不僅可以調節土壤的酸鹼環境， 同時基質中的活性物質將與重金屬汙染物之間發生吸附、離子交換、接觸絮凝、中和沉澱、 腐殖化、氧化還原等反應，進而鈍化土壤中的重金屬汙染物、有效地降低重金屬的生物可利 用性，並改善了 土壤的肥力和生態微環境、增加了 土壤的微生物多樣性，改變了土壤的物 理、化學和生物等特性，提高了土壤肥力及其生物的自淨能力，有效地解決改善了土壤的酸 性條件並鈍化了重金屬汙染物。
[0016] 本發明採用的調理基質均來自生產過程的廢棄物，簡便易得、成本低廉，修復的操 作簡便、周期短，有效地解決了原位修復的難題，可以創造良好的經濟效益和社會效益。
【具體實施方式】
[0017] 一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，包括以下步驟： 1) 製備調理基質1 :取蒸壓加氣混凝土砌塊的廢、碎料，研磨後過10-30目篩，得到調理 基質1 ; 2) 製備調理基質2 :取啤酒廠幹化汙泥，乾燥至含水率< 50%，研磨過10-30目篩，得到 調理基質2 ; 3) 原位修復：根據待修復土壤的pH值，先施用調理基質1，翻耕、攪拌均勻，在土壤pH 值升至7-8間，再加入調理基質2,再次翻耕、攪拌均勻；每天噴灑水，使土壤表層與修復材 料混合均勻並保持80%以上的含水率；持續噴灑水15-90天。
[0018] 步驟3)中，調理基質1與待修復土壤的質量比為1 :(20-40);調理基質1、調理基 質2的質量比為1 : (1-2)。
[0019] 本發明中，所用的蒸壓加氣混凝土砌塊中，其包括以下的化學成份： 表1 :蒸壓加氣混凝土砌塊包含的化學成份 ^ SiO； A!；Oi Fc：0； ?^CiO Τ Μφ ^K：Q | Na；Q ^] I-?7--i>-5〇-4-W--'3Τ-1-Wm 1-〇 -1-ο--χ----οΤΓ-j 所述的啤酒幹化汙泥的特性如表2所示： 表2啤酒汙泥（幹汙泥）營養成分
[ mm (i%) [ ? ρη ? 1 I m^m 1 3:外 ^j 1^2% β-? 1 下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明： 實施例： 在室內模擬研究的條件下，取l〇〇g人工汙染土壤，該土壤的pH值為6,所含Cd濃度分 別為0. 1、1. 0、2、3、4mg kg4,置於培養皿中，加入2. 7g調理基質1 (調理基質1的製備方法 【具體實施方式】部分所述)之後攪拌均勻，當加入量至土壤的pH值為7時加入2. 7g調理基質 2 (調理基質2的製備方法如【具體實施方式】部分所述)，攪拌均勻並噴施自來水，保持土壤的 含水率達到80%以上，經過15、30、45、60天的修復，檢測統計各處理組土壤樣品中的Cd的 可交換態含量。結果如表3所示(各處理三個重複，結果取平均值)。
【權利要求】
1. 一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：包括以下步驟： 1) 製備調理基質1 :取蒸壓加氣混凝土砌塊的廢、碎料，研磨過篩，得到調理基質1 ; 2) 製備調理基質2 :取啤酒廠幹化汙泥，乾燥，研磨過篩，得到調理基質2 ; 3) 原位修復：根據待修復土壤的pH值，先施用調理基質1，翻耕、攪拌均勻，在土壤pH 值升至7以上之後，再加入調理基質2,再次翻耕、攪拌均勻；每天噴灑水，使土壤表層與修 復材料混合均勻並保持設定的含水率；持續噴灑水至設定天數。
2. 根據權利要求1所述的一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：步驟 1) 中，過篩所用的篩目數為10-30目。
3. 根據權利要求1所述的一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：步驟 2) 中，過篩所用的篩目數為10-30目。
4. 根據權利要求1所述的一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：步驟 3) 中，在pH升到7-8間，再加入調理基質2。
5. 根據權利要求1所述的一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：步驟 3)中，調理基質1與待修復土壤的質量比為1 : (20-40)。
6. 根據權利要求1所述的一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：步驟 3)中，調理基質1、調理基質2的質量比為1 : (1-2)。
7. 根據權利要求1所述的一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：步驟 3)中，設定的含水率為含水率> 80%。
8. 根據權利要求1所述的一種含重金屬酸性土壤的原位修複方法，其特徵在於：步驟 3)中，設定天數為15-90天。
【文檔編號】B09C1/08GK104117529SQ201410324855
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】曾麗璇, 呂向紅, 張秋雲 申請人:華南師範大學