一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置及隔離修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置，它包括污染土壤層（1），污染土壤層（1）上覆蓋有一隔離吸附層（2），所述的隔離吸附層（2）上表面上設(shè)置有客土層（4），所述的客土層（4）上栽種有富集植物（5），所述的客土層（4）內(nèi)設(shè)置有滲透層（3），所述的滲透層（3）內(nèi)設(shè)置有多個(gè)集水管（6），集水管（6）上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)水孔（8）。還公開了采用該裝置的隔離修復(fù)方法，通過隔離吸附層（2）吸附污染土壤中的重金屬，然后通過富集植物（5）對(duì)重金屬進(jìn)行富集，然后移走富集植物（5），去處土壤中的重金屬。本發(fā)明的有益效果是：它具有成本低、占用空間小和污染土壤修復(fù)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置及隔離修復(fù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重金屬污染土壤修復(fù)，特別是一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置及隔離修復(fù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]土污染大致可分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類。無機(jī)污染物主要包括酸、堿、重金屬，鹽類、放射性元素銫、鍶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有機(jī)污染物主要包括有機(jī)農(nóng)藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、3，4_苯并芘以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有害微生物等。當(dāng)土壤中含有害物質(zhì)過多，超過土壤的自凈能力，就會(huì)引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，微生物活動(dòng)受到抑制，有害物質(zhì)或其分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累通過“土壤一植物一人體”，或通過“土壤一水一人體”間接被人體吸收，達(dá)到危害人體健康的程度。
[0003]重金屬污染土壤中的重金屬主要包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自農(nóng)藥、廢水、污泥和大氣沉降等，如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養(yǎng)失調(diào)，鎘、汞等元素在作物籽實(shí)中富集系數(shù)較高，即使超過食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，也不影響作物生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量，此外萊、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細(xì)菌活動(dòng)，影響氮素供應(yīng)。重金屬污染物在土壤中移動(dòng)性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進(jìn)入人體后，潛在危害極大，應(yīng)特別注意防止重金屬對(duì)土壤污染。一些礦山在開采中尚未建立石排場(chǎng)和尾礦庫，廢石和尾礦隨意堆放，致使尾礦中富含難解的重金屬進(jìn)入土壤，加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進(jìn)入地下水系統(tǒng)，造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染然而污染土壤中的重金屬很難降解，因此重金屬污染土壤的修復(fù)仍是一大難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種成本低、占用空間小和修復(fù)效率高的重金屬污染土壤修復(fù)裝置及隔離修復(fù)方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置，它包括污染土壤層，污染土壤層上覆蓋有一隔離吸附層，所述的隔離吸附層上表面上設(shè)置有客土層，所述的客土層上栽種有富集植物，所述的客土層內(nèi)設(shè)置有滲透層，所述的滲透層內(nèi)設(shè)置有多個(gè)集水管，集水管上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)水孔。
[0006]所述的滲透層為分三層，從上往下依次為滲透第一層、滲透第二層和滲透第三層，且滲透層從上往下每一層的填料粒徑逐漸增大，所述的集水管位于滲透第三層內(nèi)。
[0007]所述的集水管的一端設(shè)有堵蓋，堵蓋與集水管密封連接。
[0008]一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置的隔離修復(fù)方法，該方法基于所述的重金屬污染土壤修復(fù)裝置，包括如下步驟: S1:堆積污染土壤并形成污染土壤層，整平污染土壤層，并在污染土壤層上鋪設(shè)隔離吸附層，隔離吸附層吸附污染土壤中的重金屬；
52:隔離吸附層上鋪設(shè)客土層，客土層提供一個(gè)未受污染的土壤環(huán)境，以便植物的生長(zhǎng);
53:在客土層上種植富集植物，對(duì)土壤中相應(yīng)的重金屬離子進(jìn)行富集；
54:摘除富集植物，從而去除土壤中相應(yīng)的重金屬離子。
[0009]所述的客土層完成后通過添加土壤改良劑進(jìn)行土壤改良，土壤改良劑為復(fù)合菌齊U，復(fù)合菌劑含有芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌、光合細(xì)菌、放線菌、固氨菌、解磷細(xì)菌，且每種菌劑的有效活菌數(shù)每克大于十億個(gè)。
[0010]所述的隔離吸附層是由粘土、細(xì)沙和沸石通過壓路機(jī)碾壓而成。
[0011]所述的滲透層由卵石和礫石堆砌而成。
[0012]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的土壤修復(fù)裝置及隔離修復(fù)方法，設(shè)置隔離修復(fù)層，將污染土壤與客土隔離，并且隔離修復(fù)層吸附污染土壤中的重金屬，加快了富集植物對(duì)重金屬的富集，提高了污染土壤修復(fù)的效率；客土層內(nèi)設(shè)置有滲透層，避免了客土層積水，保證了富集植物的正常生長(zhǎng)，進(jìn)一步的提高了污染土壤的修復(fù)效率；采用隔離修復(fù)方法修復(fù)污染土壤，通過富集植物富集重金屬，使污染土壤修復(fù)所需成本低、占用的空間小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為客土層剖面圖
圖3為集水管示意圖
圖中，1-污染土壤層，2-隔離吸附層，3-滲透層，4-客土層，5-富集植物，6-集水管，
7-堵蓋，8-進(jìn)水孔，301-滲透第一層，302-滲透第二層，303-滲透第三層。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述: 如圖1所示，一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置及隔離修復(fù)方法，它包括污染土壤層1，污染土壤層I上覆蓋有一隔離吸附層2，所述的隔離吸附層2上表面上設(shè)置有客土層4，所述的客土層4上栽種有富集植物5，所述的客土層4內(nèi)設(shè)置有滲透層3，所述的滲透層3內(nèi)設(shè)置有多個(gè)集水管6，集水管6上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)水孔8。
[0015]如圖2所示，所述的滲透層3為分三層，從上往下依次為滲透第一層301、滲透第二層302和滲透第三層303，且滲透層3從上往下每一層的填料粒徑逐漸增大，所述的集水管6位于滲透第三層303內(nèi)，在本實(shí)施例中，滲透層3主要是攔截懸浮物質(zhì)，根據(jù)滲透層3所用的填料粒徑不同，實(shí)現(xiàn)不同的濾速，其中:dl、d2、d3為各層填料的粒徑(mm)，由上至下分別為滲透第一層301、滲透第二層302、滲透第三層303的填料粒徑；di—客土層4的顆粒計(jì)算粒徑(mm),各層之間的顆粒大小為:dl=7-8di,d2/dl=d3/d2=2-4,滲透層3濾速一般在
0.2?0.6m/h
進(jìn)一步的為了客土層4內(nèi)積水的排放，如圖3所示，集水管6的一端設(shè)有堵蓋7，堵蓋7與集水管6密封連接，集水管6采用直徑大小為50mm的PVC管，進(jìn)水孔8的孔眼為內(nèi)大外小的鍥形，且進(jìn)水孔8沿集水管6兩側(cè)向下傾斜45度平行開設(shè)。
[0016]一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置的隔離修復(fù)方法，該方法基于所述的重金屬污染土壤修復(fù)裝置，包括如下步驟:
51:堆積污染土壤并形成污染土壤層1，整平污染土壤層1，并在污染土壤層I上鋪設(shè)隔離吸附層2，隔離吸附層2吸附污染土壤中的重金屬；
52:隔離吸附層2上鋪設(shè)客土層4，客土層4提供一個(gè)未受污染的土壤環(huán)境，以便植物的生長(zhǎng)；
53:在客土層4上種植富集植物5，對(duì)土壤中相應(yīng)的重金屬離子進(jìn)行富集；
54:摘除富集植物5，從而去除土壤中相應(yīng)的重金屬離子。
[0017]在本實(shí)施例中，客土層厚度為80cm，客土土壤重金屬指標(biāo)滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618 - 1995)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)指標(biāo)的限值，客土修復(fù)后的土地可以作為農(nóng)業(yè)用地使用，所述的客土層4完成后需通過添加土壤改良劑進(jìn)行土壤改良，土壤改良劑為復(fù)合菌齊U，復(fù)合菌劑含有芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌、光合細(xì)菌、放線菌、固氨菌、解磷細(xì)菌，且每種菌劑的有效活菌數(shù)每克大于十億個(gè)，修復(fù)一次重金屬污染土壤，分兩次添加微生物土壤改良劑進(jìn)行土壤改良。
[0018]在本實(shí)施例中，隔離吸附層2是由粘土、細(xì)沙和沸石組成，粘土、細(xì)沙和沸石采用5T的壓路機(jī)碾壓，壓實(shí)系數(shù)達(dá)到90%以上，隔離修復(fù)層2的厚度為20cm，粘土材料應(yīng)滿足:
a.土料中應(yīng)包括有20%以上的細(xì)粒料；b.土料的塑性指數(shù)在10 - 25之間；c.礫粒含量不超過50% - 60% ；d.除去直徑大于2.5 — 5cm的石塊。
[0019]所述的滲透層3由卵石和礫石堆砌而成，滲透層3厚度20cm，填料材料應(yīng)除去直徑大于2.5 — 5cm的石塊，填料中不應(yīng)夾有粘土、雜草、風(fēng)化巖石。
[0020]在本實(shí)施例中，種植的富集植物優(yōu)選鴨跖草、李氏禾、蜈蚣草，也可根據(jù)當(dāng)?shù)刂参锷L(zhǎng)情況，有選擇性的選取項(xiàng)目所在地其他代表性富集植物進(jìn)行種植。
【權(quán)利要求】
1.一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置，其特征在于:它包括污染土壤層(1)，污染土壤層(I)上覆蓋有一隔離吸附層(2)，所述的隔離吸附層(2)上表面上設(shè)置有客土層(4)，所述的客土層(4)上栽種有富集植物(5)，所述的客土層(4)內(nèi)設(shè)置有滲透層(3)，所述的滲透層(3)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)集水管(6)，集水管(6)上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)水孔(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置，其特征在于:所述的滲透層(3)為分三層，從上往下依次為滲透第一層(301)、滲透第二層(302)和滲透第三層(303)，且滲透層(3)從上往下每一層的填料粒徑逐漸增大，所述的集水管(6)位于滲透第三層(303)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置，其特征在于:所述的集水管(6)的一端設(shè)有堵蓋(7)，堵蓋(7)與集水管(6)密封連接。
4.采用如權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置的隔離修復(fù)方法，其特征在于:包括如下步驟: 51:堆積污染土壤并形成污染土壤層(I )，整平污染土壤層(I )，并在污染土壤層(I)上鋪設(shè)隔離吸附層(2)，隔離吸附層(2)吸附污染土壤中的重金屬； 52:隔離吸附層(2)上鋪設(shè)客土層(4)，客土層(4)提供一個(gè)未受污染的土壤環(huán)境，以便植物的生長(zhǎng)； 53:在客土層(4)上種植富集植物(5)，對(duì)土壤中相應(yīng)的重金屬離子進(jìn)行富集； 54:摘除富集植物(5)，從而去除土壤中相應(yīng)的重金屬離子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置的隔離修復(fù)方法，其特征在于:所述的客土層(4)完成后通過添加土壤改良劑進(jìn)行土壤改良，土壤改良劑為復(fù)合菌劑，復(fù)合菌劑含有芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌、光合細(xì)菌、放線菌、固氨菌、解磷細(xì)菌，且每種菌劑的有效活菌數(shù)每克大于十億個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置的隔離修復(fù)方法，其特征在于:所述的隔離吸附層(2)是由粘土、細(xì)沙和沸石通過壓路機(jī)碾壓而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種重金屬污染土壤修復(fù)裝置的隔離修復(fù)方法，其特征在于:所述的滲透層(3)由卵石和礫石堆砌而成。
【文檔編號(hào)】B09C1/00GK104174641SQ201410408321
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】嚴(yán)博, 嚴(yán)廷林 申請(qǐng)人:四川達(dá)沃斯生態(tài)環(huán)保科技有限公司