農田土壤重金屬污染問題是當今主要的環(huán)境問題之一。重金屬難降解、易積累、毒性大,對作物的生長、產量和品質都有影響,尤其是它還有被作物吸收進人食物鏈,從而成為人體健康的潛在威脅。
目前,用于修復農田土壤重金屬的方法有物理法、化學法和生物法。生物修復法具有修復成本低、不會造成二次污染的優(yōu)點但是生物修復周期較長,長期占用農田進行植物修復,損害農民收益;化學修復法多采用重金屬鈍化的方法,重金屬污染土壤鈍化簡單易行、成本較低,但目前常用的鈍化劑對不同土壤、不同作物以及不同重金屬離子的修復效果依然存在一些問題。首先,鈍化重金屬污染只適合污染不太嚴重的地區(qū),在污染嚴重的地區(qū),采用此措施很難將糧食、蔬菜作物可食部分的重金屬含量降到可食用水平;其次,鈍化劑具有復雜的結構和作用機理,不合理的施用可能對土壤理化性質和肥力因子產生不良影響,長期應用會影響農作物的正常生長發(fā)育。常用于農田修復的物理法一般是指通過客土、換土和深耕翻土等措施,降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤及農作物系統(tǒng)產生的危害,從而使農產品達到食品衛(wèi)生標準。深耕翻土一般用于輕度污染的土壤,而客土和換土則可以用于重度污染的土壤。但還要對換出的污染土壤進行處理與放置。
為克服以上重金屬鈍化與客土換土方法的不足,本發(fā)明將重金屬鈍化與客土換土方法聯(lián)合起來,提供了一種利用翻土置換與重金屬鈍化復合的修復方法。針對重金屬鈍化的隱患問題將重金屬鈍化的污染土壤通過翻土置換,置于深層土壤處,將未受重金屬污染的深層土壤通過置換,置換到表層作為新的耕作層。即避免了重金屬鈍化修復效果的問題,又解決了客土換土后污染土壤處置去向的問題,采取兩者聯(lián)合的修復方法確保農作物種植安全。
一、本發(fā)明提供了一種用于修復農田重金屬污染土壤的方法,包括以下步驟:
?。?)將淺層污染土壤與未受重金屬污染的深層土壤進行分開清挖、分開暫存。選定重金屬污染農田,對其污染深度進行確定。一般農田重金屬污染土壤多集中在表層0-30cm,在表層的受污染土壤清挖完成后,為防止污染土壤暫存過程中造成二次污染,對污染土壤暫存場地做防滲處理。表層污染土壤清挖完成后再清挖未受重金屬污染的深層土壤,未受重金屬污染的深層土壤的清挖深度取決于本農田種植的農作物種類,一般未受重金屬污染的深層土壤清挖30cm,以保證耕作層種植的需要。
?。?)將淺層污染土壤添加重金屬鈍化劑進行修復。鈍化劑的選擇要根據農田重金屬污染種類,藥劑添加量要根據農田重金屬污染程度,選擇的藥劑要盡量不對農田土壤造成二次污染。優(yōu)選粘土礦物重金屬鈍化劑和磷酸鹽類重金屬鈍化劑。粘土礦物具有環(huán)境友好、成本低、儲量豐富、不會對農田造成二次污染的優(yōu)良特性,而磷酸鹽類化合物是目前應用較為廣泛的鈍化劑,可有效降低重金屬在土壤中的生物有效性,從而降低其在農作物中的積累。
(3)將淺層處置后的達標土壤回填至原深層土壤位置,并對回填土壤壓實,然后再將未受重金屬污染的深層土壤回填至達標土壤上方(原淺層污染土壤)的位置;
?。?)再對上方的未受重金屬污染的深層土壤施加氮肥、磷肥、有機肥進行改良,以適合農作物的種植。
二、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比:
通過將翻土置換與重金屬鈍化聯(lián)合使用,既解決了針對污染嚴重區(qū)域重金屬鈍化后仍可能導致的農作物可食用部分達不到食品標準的問題,又解決了長期施用重金屬鈍化劑導致土壤肥力下降的問題。通過聯(lián)合翻土置換,解決了置換后污染土壤無去向的問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的用于修復農田重金屬污染土壤的復合方法的工藝流程圖。