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用于修复农田重金属污染土壤的方法

2017-10-24 06:58:01 126 编辑:admin 来源:本站
  农田土壤重金属污染问题是当今主要的环境问题之一。重金属难降解、易积累、毒性大,对作物的生长、产量和品质都有影响,尤其是它还有被作物吸收进人食物链,从而成为人体健康的潜在威胁。
  目前,用于修复农田土壤重金属的方法有物理法、化学法和生物法。生物修复法具有修复成本低、不会造成二次污染的优点但是生物修复周期较长,长期占用农田进行植物修复,损害农民收益;化学修复法多采用重金属钝化的方法,重金属污染土壤钝化简单易行、成本较低,但目前常用的钝化剂对不同土壤、不同作物以及不同重金属离子的修复效果依然存在一些问题。首先,钝化重金属污染只适合污染不太严重的地区,在污染严重的地区,采用此措施很难将粮食、蔬菜作物可食部分的重金属含量降到可食用水平;其次,钝化剂具有复杂的结构和作用机理,不合理的施用可能对土壤理化性质和肥力因子产生不良影响,长期应用会影响农作物的正常生长发育。常用于农田修复的物理法一般是指通过客土、换土和深耕翻土等措施,降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤及农作物系统产生的危害,从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土一般用于轻度污染的土壤,而客土和换土则可以用于重度污染的土壤。但还要对换出的污染土壤进行处理与放置。
  为克服以上重金属钝化与客土换土方法的不足,本发明将重金属钝化与客土换土方法联合起来,提供了一种利用翻土置换与重金属钝化复合的修复方法。针对重金属钝化的隐患问题将重金属钝化的污染土壤通过翻土置换,置于深层土壤处,将未受重金属污染的深层土壤通过置换,置换到表层作为新的耕作层。即避免了重金属钝化修复效果的问题,又解决了客土换土后污染土壤处置去向的问题,采取两者联合的修复方法确保农作物种植安全。
  一、本发明提供了一种用于修复农田重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:
  (1)将浅层污染土壤与未受重金属污染的深层土壤进行分开清挖、分开暂存。选定重金属污染农田,对其污染深度进行确定。一般农田重金属污染土壤多集中在表层0-30cm,在表层的受污染土壤清挖完成后,为防止污染土壤暂存过程中造成二次污染,对污染土壤暂存场地做防渗处理。表层污染土壤清挖完成后再清挖未受重金属污染的深层土壤,未受重金属污染的深层土壤的清挖深度取决于本农田种植的农作物种类,一般未受重金属污染的深层土壤清挖30cm,以保证耕作层种植的需要。
  (2)将浅层污染土壤添加重金属钝化剂进行修复。钝化剂的选择要根据农田重金属污染种类,药剂添加量要根据农田重金属污染程度,选择的药剂要尽量不对农田土壤造成二次污染。优选粘土矿物重金属钝化剂和磷酸盐类重金属钝化剂。粘土矿物具有环境友好、成本低、储量丰富、不会对农田造成二次污染的优良特性,而磷酸盐类化合物是目前应用较为广泛的钝化剂,可有效降低重金属在土壤中的生物有效性,从而降低其在农作物中的积累。
  (3)将浅层处置后的达标土壤回填至原深层土壤位置,并对回填土壤压实,然后再将未受重金属污染的深层土壤回填至达标土壤上方(原浅层污染土壤)的位置;
  (4)再对上方的未受重金属污染的深层土壤施加氮肥、磷肥、有机肥进行改良,以适合农作物的种植。
  二、本发明与现有技术相比:
  通过将翻土置换与重金属钝化联合使用,既解决了针对污染严重区域重金属钝化后仍可能导致的农作物可食用部分达不到食品标准的问题,又解决了长期施用重金属钝化剂导致土壤肥力下降的问题。通过联合翻土置换,解决了置换后污染土壤无去向的问题。
  附图说明
用于修复农田重金属污染土壤的复合方法的工艺流程图
  图1是本发明的用于修复农田重金属污染土壤的复合方法的工艺流程图。

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