本發(fā)明屬于土壤調(diào)理修復(fù),涉及一種重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法,具體涉及一種利用土壤調(diào)理劑治理重金屬復(fù)合污染土壤的方法。
背景技術(shù):
1、礦山開采,對經(jīng)濟社會發(fā)展做出了巨大貢獻,但是也帶來了一系列急需解決的環(huán)境生態(tài)風險和污染問題。例如,礦產(chǎn)采選生產(chǎn)和冶煉加工過程產(chǎn)生的固體廢物(如廢礦石、尾礦、爐渣等)是礦區(qū)污染的主要來源。廢渣的露天堆放不僅占用大量土地,還極易導致次生地質(zhì)災(zāi)害。當前,有色金屬礦區(qū)土壤重金屬污染問題尤為嚴重,礦區(qū)遺留場地重金屬污染具有持久性、嚴重性、可遷移性和區(qū)域性等特點,給周邊生態(tài)環(huán)境和居民健康帶來極大威脅。因此,急需獲得一種有效修復(fù)重金屬復(fù)合污染土壤的方法。
2、土壤調(diào)理劑在調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)、酸堿度和改善土壤生態(tài)系統(tǒng)等方面發(fā)揮著重要作用,在土壤修復(fù)領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。目前,現(xiàn)有土壤調(diào)理劑的研發(fā)多針對單一重金屬污染,如磷礦粉、腐殖酸和海泡石等,它們僅能有效吸附和固定土壤中的鉛和鎘,然而,礦區(qū)遺留場地往往是多種重金屬復(fù)合污染,重金屬之間的相互作用可能會產(chǎn)生毒性協(xié)同效應(yīng),對生物和生態(tài)系統(tǒng)造成更大的危害,因而現(xiàn)有常規(guī)土壤調(diào)理劑難以有效修復(fù)重金屬復(fù)合污染土壤。另外,現(xiàn)有土壤調(diào)理劑還存在以下不足之處:(1)對重金屬的鈍化效果較差,難以有效降低土壤中各個重金屬有效態(tài)含量;(2)難以提高修復(fù)植物生物量,或者需要更多的土壤調(diào)理劑才能提高修復(fù)植物的生物量;(3)容易引入外源性重金屬;(4)對土壤理化性質(zhì)調(diào)理效果差,難以改善土壤的透氣性,不利于促進修復(fù)植物根系的生長,也不利于提高植物的抗逆性,同時也不利于增強微生物菌群的整體活性;(5)用量及施土配方不明確;(6)原料價格高,使用成本高,難以大規(guī)模應(yīng)用。因此,獲得一種成本低、調(diào)理效果好、鈍化效果好、綠色環(huán)保的土壤調(diào)理劑,對于實現(xiàn)對重金屬復(fù)合污染的有效治理具有重要促進作用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種工藝簡單、操作方便、處理成本低、土壤調(diào)理效果好、重金屬鈍化效果好、環(huán)境友好的利用土壤調(diào)理劑治理重金屬復(fù)合污染土壤的方法。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
3、一種利用土壤調(diào)理劑治理重金屬復(fù)合污染土壤的方法,所述方法是在重金屬復(fù)合污染土壤中加入土壤調(diào)理劑,對土壤中的重金屬進行治理;所述土壤調(diào)理劑包括以下原料組分:底泥、好氧沼渣、礦物質(zhì)粉末、粉煤灰、復(fù)合糞肥、檸檬酸和亞硒酸鈉;所述礦物質(zhì)粉末為白云石、鉀長石和硅藻土的混合粉末。
4、上述的方法,進一步改進的,所述土壤調(diào)理劑按照重量份計包括以下原料組分:
5、底泥40份~65份,
6、好氧沼渣10份~15份,
7、礦物質(zhì)粉末15份~35份,
8、粉煤灰3份~15份,
9、復(fù)合糞肥1.5份~2份,
10、檸檬酸0.4份,
11、亞硒酸鈉0.1份。
12、上述的方法,進一步改進的,所述底泥的平均粒度為100目~200目;所述好氧沼渣的平均粒度為50目~100目;所述礦物質(zhì)粉末的平均粒度為100目~200目;所述粉煤灰的平均粒度為100目~200目;所述復(fù)合糞肥的平均粒度為100目。
13、上述的方法,進一步改進的,所述底泥由河湖底泥經(jīng)干燥、破碎后得到。
14、上述的方法,進一步改進的,所述好氧沼渣由秸稈和廚余廢棄物經(jīng)好氧發(fā)酵后制得;所述好氧發(fā)酵在溫度為50℃~65℃下進行;所述好氧發(fā)酵過程中控制體系的濕度為50%~60%;所述好氧發(fā)酵的時間為3個月。
15、上述的方法,進一步改進的,所述白云石、鉀長石和硅藻土的質(zhì)量比為1~12∶1~12∶1;所述白云石、鉀長石和硅藻土的純度均為98%;
16、上述的方法,進一步改進的,所述粉煤灰的純度為98%。
17、上述的方法,進一步改進的,所述復(fù)合糞肥為以畜禽糞便和生物質(zhì)為原料經(jīng)好氧發(fā)酵后制得的混合物;所述畜禽糞便和生物質(zhì)的質(zhì)量比為2∶1;所述畜禽糞便為雞糞、豬糞和牛糞中的至少一種;所述生物質(zhì)為秸稈。
18、上述的方法,進一步改進的,所述檸檬酸為一水檸檬酸。
19、上述的方法,進一步改進的,所述土壤調(diào)理劑的制備方法包括以下步驟:
20、(1)將礦物質(zhì)粉末、粉煤灰混合進行煅燒,得到復(fù)合礦物質(zhì)粉末;
21、(2)將底泥、好氧沼渣、復(fù)合礦物質(zhì)粉末、復(fù)合糞肥、檸檬酸和亞硒酸鈉混合,得到混合粉料;
22、(3)對混合粉料進行擠壓造粒,得到土壤調(diào)理劑。
23、上述的方法,進一步改進的,步驟(1)中,所述煅燒在有氧條件下進行;所述煅燒的溫度為800℃~850℃;所述煅燒的時間為2?h。
24、上述的方法,進一步改進的,步驟(2)中,所述混合粉料的含水率為5%~6%;
25、上述的方法,進一步改進的,步驟(3)中,所述土壤調(diào)理劑為顆粒狀;所述土壤調(diào)理劑的直徑為2mm~3mm;所述土壤調(diào)理劑的長度為5mm~8mm。
26、上述的方法,進一步改進的,在重金屬復(fù)合污染土壤中加入土壤調(diào)理劑,對土壤中的重金屬進行治理時,包括以下步驟:
27、s1、將土壤調(diào)理劑與重金屬復(fù)合污染土壤混合;
28、s2、向土壤表面噴灑水分,靜置,完成對土壤中重金屬的治理。
29、上述的方法,進一步改進的,步驟s1中,所述土壤調(diào)理劑的施用量為每畝重金屬復(fù)合污染土壤表面施加土壤調(diào)理劑600公斤~1200公斤;所述重金屬復(fù)合污染土壤中含有的重金屬包括cu、pb、zn、cd和as中的至少兩種。
30、上述的方法,進一步改進的,步驟s2中,向土壤表面噴灑水分,調(diào)節(jié)土壤含水量為田間持水量的60%。
31、上述的方法,進一步改進的,步驟s2中,所述靜置的時間為30天~60天。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
33、針對現(xiàn)有土壤調(diào)理劑存在對重金屬的鈍化效果較差、容易引入外源性重金屬、容易毒害修復(fù)植物和土著微生物、對土壤理化性質(zhì)調(diào)理效果差、成本高等不足,以及由此導致的難以廣泛用于修復(fù)重金屬污染土壤等缺陷,本發(fā)明創(chuàng)造性地提出了一種利用土壤調(diào)理劑治理重金屬復(fù)合污染土壤的方法,通過在重金屬復(fù)合污染土壤中加入土壤調(diào)理劑,不僅能夠改善重金屬污染土壤的理化性質(zhì),如有效改善土壤酸性、增加土壤透氣性和營養(yǎng)水平,而且能夠顯著降低土壤中各種重金屬的有效態(tài)含量,如有效降低土壤中鉛鋅銅砷的有效態(tài)含量,同時也能有效減輕土壤重金屬對植物、微生物的毒害,在增強微生物菌落活性的同時也能提高植被覆蓋率,由此實現(xiàn)對重金屬復(fù)合污染土壤的有效治理,并實現(xiàn)土地復(fù)綠,具體來說:在本發(fā)明的土壤調(diào)理劑成分中,疏浚底泥和好氧沼渣能夠提高土壤有機質(zhì)和氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)含量;白云石可以中和土壤中酸性成分,提供植物生長發(fā)育必需的鈣元素,改善土壤離子交換能力、通氣性和透水性,促進土壤團粒的形成,減少土壤中重金屬離子,降低土壤毒性;鉀長石可以提供植物生長所需的鉀元素,促進植物根系生長和發(fā)育,加強植物抗逆能力;硅藻土能夠提高土壤保水保肥能力,抑制土壤病原微生物生長,減少土傳病的發(fā)生;粉煤灰被用于改善土壤酸性環(huán)境,其中的硫酸鹽成分在厭氧微生物作用下能與重金屬離子形成沉淀,阻礙重金屬離子向地表擴散;一水檸檬酸能夠與有害重金屬離子形成絡(luò)合物,降低重金屬毒害作用并改善土壤團聚性,同時增加修復(fù)植物葉面積和光合效率;亞硒酸鈉能夠幫助植物對抗環(huán)境脅迫,并促進植物對營養(yǎng)元素的吸附,提高修復(fù)植物生物量,因而通過將它們復(fù)配成土壤調(diào)理劑,可以利用各個成分之間的相互促進作用,有效鈍化土壤中的各種重金屬,顯著降低土壤中各種重金屬的有效態(tài)含量,同時有效改善土壤理化性質(zhì),特別是,在疏浚底泥和好氧沼渣的相互作用下,不僅能有效減少農(nóng)村和城市生物質(zhì)類廢棄物負荷,減輕環(huán)境壓力,還能有效改良受重金屬污染土壤結(jié)構(gòu),提高土壤通透性和增強微生物菌群活性,提高植被覆蓋率,與此同時,在一水檸檬酸和亞硒酸鈉的相互作用下,能有效提高植物體內(nèi)抗氧化物酶活性,減輕土壤重金屬對植物的毒害作用,提升植物抗逆性,有利于提高植物生長量??梢姡景l(fā)明采用的土壤調(diào)理劑具有穩(wěn)定鈍化土壤中鉛鋅銅砷重金屬的能力,適合大面積重金屬污染場地的修復(fù),以及實現(xiàn)土地復(fù)綠。另外,本發(fā)明采用的土壤調(diào)理劑中重金屬含量低于污泥農(nóng)用污染物控制標準,更加綠色環(huán)保,與此同時,采用的原料來源廣,價格低,有利于降低使用成本,便于大規(guī)模使用,對于實現(xiàn)對重金屬復(fù)合污染土壤的大面積修復(fù)具有促進作用。本發(fā)明利用土壤調(diào)理劑治理重金屬復(fù)合污染土壤的方法,具有工藝簡單、操作方便、處理成本低、土壤調(diào)理效果好、重金屬鈍化效果好、環(huán)境友好等優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)重金屬復(fù)合污染土壤的大面積修復(fù),且便于實現(xiàn)土地復(fù)綠,在場地重金屬修復(fù)領(lǐng)域具有明顯經(jīng)濟效益和廣闊應(yīng)用前景。