APPLICATION
土壤修复
一、典型应用案例
1. 重金属污染农田修复(湖南某镉污染稻田)
- 污染背景:土壤镉含量超标5.8倍(均值3.4mg/kg),pH 4.7。
- 修复方案:
- 投加液体聚合硫酸铁(10%溶液),每亩用量1.2吨,翻耕深度30cm。
- 协同石灰调节pH至6.5,降低镉生物可利用性。
- 效果:
- 有效态镉降低72%,水稻籽粒镉含量从0.8mg/kg降至0.15mg/kg(符合国标)。
- 修复成本仅传统客土法的1/5,周期缩短至3个月。
2. 矿山复垦工程(江西铜尾矿场)
- 污染特征:铅(1200mg/kg)、砷(350mg/kg)复合污染,酸性土壤(pH 3.9)。
- 技术实施:
- 喷洒聚合硫酸铁溶液(15g/kg土)固化重金属。
- 覆土种植耐性植物(蜈蚣草+苎麻)强化稳定化。
- 成效:
- 铅/砷浸出毒性分别降低94%和87%,植被覆盖率1年内达80%。
- 节约成本30%(对比化学淋洗法)。
3. 工业遗址土壤修复(长三角化工厂地块)
- 污染物:六价铬(220mg/kg)+苯系物复合污染。
- 创新应用:
- 聚合硫酸铁+柠檬酸复配体系:先还原六价铬为三价铬,再生成稳定氢氧化铬沉淀。
- 结合热脱附技术处理有机污染物。
- 结果:
- 铬浸出浓度从18mg/L降至0.05mg/L,修复后地块成功转为商住用地。
二、核心修复机制
作用靶点 | 技术原理 | 优势 |
---|---|---|
重金属固化 | Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃胶体包裹重金属离子,形成稳定矿物结构 | 铅/铬固化率≥90%,抗酸雨冲刷 |
酸性土壤改良 | 水解产生H⁺消耗碱性物质,同步释放SO₄²⁻促进钙离子交换,提升pH | 适用pH 4-11,无需预调酸 |
污染物氧化还原 | Fe²⁺/Fe³⁺电子转移体系还原Cr(VI)为Cr(III),氧化降解苯酚类有机物 | 六价铬还原率>95% |
三、操作规范与经济性
1. 关键参数控制
- 投加量:
- 轻中度污染:5-10g/kg土;重度污染:15-25g/kg土(需分次投加)。
- 环境适配:
- 最佳土壤含水率20%-30%,温度>10℃时反应效率提升40%。
2. 成本效益分析
修复技术 | 吨土处理成本(元) | 周期(月) | 重金属稳定率 |
---|---|---|---|
聚合硫酸铁 | 120-180 | 1-3 | 85%-95% |
传统水泥固化 | 300-400 | 4-6 | 70%-80% |
植物修复 | 80-150 | 24-36 | 40%-60% |