本發(fā)明涉及一種土壤修復(fù)劑，具體涉及一種重金屬污染土壤修復(fù)劑及其英語與修復(fù)污染土壤的方法。
背景技術(shù)：
：土壤重金屬污染(heavymetalpollutionofthesoil)是指由于人類活動，土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。重金屬一般是指比重在4.0以上的約60種元素或比重在5.0以上的約45種元素。在環(huán)境污染研究中的重金屬主要是指pb、cd、hg、cr以及類金屬as等生物毒性顯著的元素，還包括具有一定毒性的重金屬zn、cu、co、ni和sn等元素。有些重金屬元素是人體和其它生物體必需的元素，但是其濃度超過一定范圍就會引起中毒。而農(nóng)田土壤重金屬污染有巨大的危害性，土壤中重金屬污染不但會導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降，還會通過土壤-植物系統(tǒng)，經(jīng)食物鏈進(jìn)人人體，危害人體健康和生命安全。目前，土壤重金屬修復(fù)技術(shù)主要分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、植物修復(fù)、微生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)工程修復(fù)技術(shù)。物理修復(fù)中比較常用的是電動修復(fù)技術(shù)主要通過在重金屬污染土壤兩側(cè)施加直流電場形成電場梯度，重金屬污染物被帶到電極兩端，從而達(dá)到清潔污染土壤的目的?；瘜W(xué)方法包括土壤淋洗和化學(xué)固定。其中，土壤淋洗是通過使用淋洗液或含有能提高重金屬可溶性試劑的溶液來淋洗污染土壤，把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移至液相中，再用含一定配位體的化合物或陰離子與重金屬形成較穩(wěn)定的絡(luò)合物或生成沉淀?；瘜W(xué)固定是通過往土壤中加入有機質(zhì)、沸石和磷酸鹽等外源添加物，調(diào)節(jié)和改變重金屬在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì)，使其產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化還原等一系列反應(yīng)，降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和可遷移性從而減少這些重金屬元素對動植物的毒性。植物修復(fù)是利用植物及其根系微生物對污染土壤進(jìn)行修復(fù)，通過超累積植物對土壤中重金屬的吸收轉(zhuǎn)移，植物修復(fù)可分為植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定三個類別。微生物修復(fù)是指利用天然存在或人工培養(yǎng)的功能微生物群，促進(jìn)或強化微生物的代謝作用，從而達(dá)到降低土壤中有毒污染物活性或降解成無毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)。微生物的修復(fù)機理主要有生物吸附、生物轉(zhuǎn)化及微生物對重金屬離子的氧化還原、溶解、甲基化作用。農(nóng)業(yè)工程修復(fù)技術(shù)是指利用物理機械的方法，使受污染的表層土壤用未被污染活性土壤覆蓋或去除表層受污染土壤后將下層土壤耕作活化的方法。工程修復(fù)技術(shù)主要有換土、客土、深耕翻土等。以上的重金屬修復(fù)技術(shù)都有一定的重金屬修復(fù)效果，但其在實際應(yīng)用中也各有缺點。上述土壤重金屬修復(fù)技術(shù)中，重金屬化學(xué)固定技術(shù)由于其修復(fù)效果好，修復(fù)成本較低等優(yōu)點，是目前比較常用的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)。但目前已公開的重金屬化學(xué)固定技術(shù)中，所采用的物質(zhì)本身就對環(huán)境有一定危害，如將其投放到土壤中可能造成土壤的二次污染，另外，一些化學(xué)固定方法存在所處理的重金屬較為單一，修復(fù)周期較長，長期修復(fù)效果不佳等缺點。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供重金屬污染土壤修復(fù)劑及其應(yīng)用與修復(fù)污染土壤的方法，該重金屬污染土壤修復(fù)劑可以實現(xiàn)對土壤中重金屬離子吸附固定、避免對重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)時產(chǎn)生的二次污染，并能夠縮短修復(fù)周期，提高修復(fù)效果。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：進(jìn)一步地，所述重金屬污染土壤修復(fù)劑還包括1-3重量份的腐植酸。進(jìn)一步地，一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：進(jìn)一步地，所述污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為40-60％。進(jìn)一步地，所述生物炭的制備過程為：將生物炭原料加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至350-400℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)1-2小時，得到生物炭。進(jìn)一步地，所述生物炭原料為農(nóng)作物秸稈、果殼或木材廢棄物中的一種或多種。當(dāng)選擇多種時，相互之間的質(zhì)量比例沒有限制。進(jìn)一步地，所述有機質(zhì)為腐殖質(zhì)。本發(fā)明還提供了所述重金屬污染土壤修復(fù)劑在修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用。進(jìn)一步地，所述重金屬污染土壤修復(fù)劑按照每千克土壤30-50g的比例施入待修復(fù)的污染土壤中。更進(jìn)一步地，所述重金屬污染土壤修復(fù)劑按照每千克土壤35-45g的比例施入待修復(fù)的污染土壤中。本發(fā)明還提供了采用上述重金屬污染土壤修復(fù)劑修復(fù)污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、有機質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉和磷酸鈉溶于水中，得混合水溶液；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)3-7天。進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，用于溶解氯化鈉和磷酸鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25-35％。進(jìn)一步地，所述步驟(4)含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25-35％。進(jìn)一步地，所述重金屬污染土壤修復(fù)劑按照每千克土壤30-50g的比例施入待修復(fù)的污染土壤中。更進(jìn)一步地，所述重金屬污染土壤修復(fù)劑按照每千克土壤35-45g的比例施入待修復(fù)的污染土壤中。本發(fā)明具有的優(yōu)點在于：本發(fā)明利用污水廠的污泥對污染的土壤進(jìn)行處理，一方面，污泥能夠提供豐富的有機質(zhì)和營養(yǎng)成分，提高污染土壤的肥力；更重要的是利用污泥中的微生物，加速土壤中重金屬污染物的轉(zhuǎn)化，另外如果土壤中含有有機污染物，也可以在去除重金屬的過程中去除一部分有機污染物。氯化鈉和磷酸鈉的加入，一方面，增強了土壤中的離子強度，提高ph值，另一方面，增強了重金屬離子的絡(luò)合能力，改善土壤的結(jié)著力和持水性。草木灰在提供礦物元素的同時，調(diào)節(jié)土壤的ph。生物炭、蒙脫石粘土和四氧化三鐵的配合使用在吸附重金屬污染物的同時，保持其穩(wěn)定性。本發(fā)明的重金屬污染土壤修復(fù)劑可以實現(xiàn)對土壤中重金屬離子吸附固定、控制其遷移，阻止作物吸收重金屬離子還原成低價態(tài)離子，從而降低其毒性，避免對重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)時產(chǎn)生的二次污染，修復(fù)周期短，修復(fù)效果好。具體實施方式實施例1一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：其中，污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為52％。生物炭的制備過程為：將農(nóng)作物秸稈和果殼加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至380℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)1.5小時，得到生物炭。上述土壤修復(fù)劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、腐殖質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉和磷酸鈉溶于水中，得混合水溶液；其中，用于溶解氯化鈉和磷酸鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25-35％；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)5天，養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25-35％。土壤修復(fù)劑按照每千克土壤35g的比例施入土壤。實施例2一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：其中，污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為47％。生物炭的制備過程為：將農(nóng)作物秸稈和果殼加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至365℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)1.5小時，得到生物炭。上述土壤修復(fù)劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、腐殖質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉和磷酸鈉溶于水中，得混合水溶液；其中，用于溶解氯化鈉和磷酸鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25-35％；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)4天，養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25-35％。土壤修復(fù)劑按照每千克土壤45g的比例施入土壤。實施例3一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：其中，污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為40％。生物炭的制備過程為：將果殼和木材廢棄物加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至350℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)2小時，得到生物炭。上述土壤修復(fù)劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、腐殖質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉和磷酸鈉溶于水中，得混合水溶液；其中，用于溶解氯化鈉和磷酸鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25-35％；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)3天，養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25-35％。土壤修復(fù)劑按照每千克土壤30g的比例施入土壤。實施例4一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：其中，污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為60％。生物炭的制備過程為：將生物炭原料加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至400℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)1小時，得到生物炭。生物炭原料為農(nóng)作物秸稈、果殼或木材廢棄物中的一種或多種。上述土壤修復(fù)劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、腐殖質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉和磷酸鈉溶于水中，得混合水溶液；其中，用于溶解氯化鈉和磷酸鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25-35％；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)7天，養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25-35％。土壤修復(fù)劑按照每千克土壤50g的比例施入土壤。實施例51、一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的組分：其中，污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為58％。生物炭的制備過程為：將農(nóng)作物秸稈和果殼加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至370℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)2小時，得到生物炭。上述土壤修復(fù)劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、腐殖質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉和磷酸鈉溶于水中，得混合水溶液；其中，用于溶解氯化鈉和磷酸鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25％；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)4天，養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25％。土壤修復(fù)劑按照每千克土壤40g的比例施入土壤。對比例1一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：其中，污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為52％。生物炭的制備過程為：將農(nóng)作物秸稈和果殼加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至380℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)1.5小時，得到生物炭。上述土壤修復(fù)劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、腐殖質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉和磷酸鈉溶于水中，得混合水溶液；其中，用于溶解氯化鈉和磷酸鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25-35％；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)5天，養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25-35％。土壤修復(fù)劑按照每千克土壤35g的比例施入土壤。對比例2一種重金屬污染土壤修復(fù)劑，包括以下重量份數(shù)的組分：其中，污泥為污水處理廠達(dá)標(biāo)的污泥，所述污泥的濕度為52％。生物炭的制備過程為：將農(nóng)作物秸稈和果殼加入到熱解反應(yīng)器中，在無氧條件下，升溫至380℃，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)，反應(yīng)1.5小時，得到生物炭。上述土壤修復(fù)劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，包括以下步驟：(1)取污泥、生物炭、腐殖質(zhì)、草木灰、蒙脫石粘土、四氧化三鐵和腐植酸于攪拌機中，攪拌混合均勻，得混合物；(2)取氯化鈉溶于水中，得混合水溶液；其中，用于溶解氯化鈉的水的量為：使最終土壤的含水量為25-35％；(3)取步驟(1)的混合物加入至需要修復(fù)的土壤中，攪拌的過程中噴入氯化鈉和磷酸鈉的混合水溶液；(4)常溫下將含有土壤修復(fù)劑的污染土壤養(yǎng)護(hù)5天，養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)需要噴入水分，以保證土壤的含水量為25-35％。土壤修復(fù)劑按照每千克土壤35g的比例施入土壤。試驗例本實施例根據(jù)gb15618-1995(土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))和hj/t299硫酸硝酸法，對本發(fā)明實施例1-2和對比例1-2制備的土壤修復(fù)劑對污染土壤的修復(fù)效果進(jìn)行了測定，結(jié)果見表1。表1指標(biāo)處理前實施例1實施例2對比例1對比例2as(mg/kg)73.46.185.6510.9311.42cd(mg/kg)9.590.530.671.521.29pb(mg/kg)778.176.279.8120.7109.0cr(mg/kg)30.81.631.403.764.32孔隙率(％)3867705164由表1可以看出，采用本發(fā)明的土壤修復(fù)劑，可以顯著地降低土壤中砷、鎘、鉛、鉻等重金屬的含量，孔隙率得到明顯地提高，有利于土壤后續(xù)的利用。上述詳細(xì)說明是針對本發(fā)明其中之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12