一种重金属污染土壤的联合修复方法技术领域
本发明属于重金属土壤修复技术领域，尤其涉及一种重金属污染土壤的联合修复
方法。
背景技术
根据2014年4月环保部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的
点位超标率为16.1％，以镉、汞、砷等重金属污染为主的无机污染物超标点位数占总超标点
位的82.8％；土壤重金属污染具备长期性、隐蔽性和不可逆性等特征，会直接或间接地污染
地表水、地下水、空气、植物及农作物，甚至危害人类的健康和生命；因此，修复重金属污染
土壤，恢复土壤原有功能，一直是国内外的难点和热点环境问题。
根据国内外的研究现状及实践经验，目前重金属污染土壤修复技术主要包括：(1)
稳定化：将重金属通过物理化学手段改变重金属的存在形态，将重金属钝化在土壤介质中，
以降低其溶解性、迁移性及生物有效性；(2)分离去除：将重金属从污染土壤中分离去除，其
机制是通过物理化学手段增强土壤中重金属的溶解性及迁移性，再借助一定的设备或手段
将重金属分离进行异位处置。
其中，稳定化技术主要以改变土壤中重金属的存在形态，降低其迁移性和生物毒
性，该技术以其工艺成熟、成本较低、工期短等优点而广受欢迎；稳定化技术的核心为稳定
化药剂，机理大多为调节土壤环境pH值促使土壤中活性态重金属生成氢氧化沉淀态从而减
低重金属活性剂对生物有效性，但此类药剂均存在重金属难以稳定长久性问题，即易受环
境(尤其是pH变化)的影响而重新释放活性，同时对pH调节过度等会导致土壤结构存在一定
程度破坏，更无法达到调理土壤肥力的效果。
此外，分离去除技术是通过物理化学手段增强土壤中重金属的溶解性及迁移性，
再借助一定的设备或手段将重金属分离进行异位处置；包括淋洗去除技术、植物修复技术、
吸附剂吸附去除技术。其中，土壤淋洗技术是将淋洗剂溶液注入到污染土壤或沉积物中，将
土壤中的重金属污染物从固相中洗脱和转移到液相，再对淋洗废液进行处理的过程。淋洗
去除技术具有重金属污染物去除彻底的优势，但其成本较高，不适合单独利用；植物修复技
术是指利用重金属富集植物提取、吸收、分解、转化和固定土壤中重金属污染物的技术总
称，其能在一定程度上富集去除重金属，但对深层土壤污染物难以去除且植物富集量有限；
而吸附去除是指利用加入对重金属有吸附作用的吸附剂吸附去除重金属，再将重金属脱吸
进行处理的技术，一般用于液相中重金属去除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重金属污染土壤的联合修复方法，以有效解决现有单
一稳定化药剂修复后土壤重金属稳定性差重新释放活性的问题；同时避免单一应用植物修
复带来的重金属富集去除量及深度有限且年限较长的缺陷；再者可解决单一采用淋洗去除
成本较高、处理过度等问题。
本发明是这样实现的，一种重金属污染土壤的联合修复方法，该方法包括以下步
骤：
(1)通过淋洗剂对重金属污染土壤进行淋洗，以降低土壤中重金属含量；
(2)将稳定剂添加到步骤(1)中淋洗处理后的土壤中，以对土壤残留活性态重金属
进行稳定化；
(3)通过吸附剂吸附重金属的方式以及/或者栽种植物吸收重金属的方式，以对步
骤(2)中稳定化后的土壤中重新活化的重金属进行处理。
优选地，在步骤(1)中，所述淋洗剂为清水、柠檬酸和EDTA中的一种或几种，所述土
壤与淋洗剂的固液比为1：(3～6)。
优选地，在步骤(2)中，所述稳定剂为硫化钠、石灰和膨润土中的一种或几种；其
中，淋洗后土壤中稳定剂的添加量为6～12wt％。
优选地，在步骤(3)中，所述吸附剂吸附重金属的方式具体为：将吸附剂用网袋按
65～120g/袋封装，每吸附袋按1.2～1.5m的间距均匀置于充满水的土壤垄沟中，放置6～8h
后取出吸附袋，对吸附剂进行脱吸处理后得到的含重金属的滤液进行安全处置，吸附剂再
生利用；其中，土壤中吸附剂添加量为1～10wt％。
优选地，在步骤(3)中，所述吸附剂为活性炭、生物炭、碳羟基磷灰石和阴离子交换
树脂中的一种或几种；其中，所述吸附剂的添加量为土壤的1～10wt％。
优选地，在步骤(3)中，所述植物为东南景天、蜈蚣草、苎麻、龙葵和紫云英中的一
种或几种。
本发明克服现有技术的不足，提供一种重金属污染土壤的联合修复方法，包括以
下步骤：采用去除技术对土壤中重金属先进行一定量去除；采用稳定化技术对土壤中残留
活性态重金属进行稳定化；针对稳定化后土壤中重新活化重金属进一步采用重金属去除技
术。
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明针对重度土壤采用去除技术，可较彻底解决污染问题，同时对中轻度污
染土壤采用稳定化技术，可避免单一采用去除技术(淋洗)成本高、而单一采用稳定化技术
则只能改变重金属污染形态，未能彻底去除等风险，另外修复见效快，无需如单一采用植物
修复需要3～5年的时间；
(2)本发明针对稳定化处理后的土壤中重新释放活性的部分重金属，采用修复植
物富集或吸附剂吸附去除，可有效持去除活性态重金属，进一步降低重金属毒性浸出浓度，
基本不会被耕作物吸收或对水体等环境造成影响。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明
进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于
限定本发明。
实施例1
一种重金属污染土壤的联合修复方法，针对某受Zn、Cd复合污染场地土壤，其中，
Zn浓度为1053mg/kg，Cd为3.2mg/kg，该方法包括以下步骤：
(1)通过0.05mol/L柠檬酸对重金属污染土壤进行淋洗，以降低土壤中重金属含
量；其中，土壤与淋洗剂的固液比为1：3；
(2)将硫化钠添加到步骤(1)中淋洗处理后的土壤中，以对土壤残留活性态重金属
进行稳定化；淋洗后土壤中硫化钠的添加量为6wt％；
(3)对稳定化后土壤进一步采用植物修复技术，所选修复植物为东南景天，每茬时
间约3月，以将重新活化的重金属进行富集去除，然后再对东南景天进行安全处置。
分析检测：对步骤(1)中淋洗液中重金属含量进行分析检测，计算其重金属去除
率；对步骤(2)稳定化后的土壤浸出浓度进行分析；对步骤(3)植物修复后的土壤进行总量
分析，计算植物所富集的重金属去除率及分析土壤中重金属浸出浓度，修复效果见表1～2。
表1修复效果表
表2修复标准对照表
由表1～2可知，修复后土壤中Zn、Cd总量明显低于GB15618-1995三级标准，浸出浓
度则低于GB3838-2002Ⅳ类水标准；且经过步骤(3)重金属Zn、Cd的去除率分别达到5.5％、
2.3％，浸出浓度则进一步分别降至1.42mg/l、0.041mg/l，远低于地表水四类水标准。
经核算，综合处理成本约为800元/m3，低于单一采用淋洗去除的成本，综合处理时
间为4月左右。
实施例2
一种重金属污染土壤的联合修复方法，针对某受Cd污染农田土壤，Cd浓度为
0.87mg/kg，该方法包括以下步骤：
(1)通过0.01mol/L柠檬酸对重金属污染土壤进行淋洗，以降低土壤中重金属含
量；其中，土壤与淋洗剂的固液比为1：6；
(2)将石灰添加到步骤(1)中淋洗处理后的土壤中，以对土壤残留活性态重金属进
行稳定化；淋洗后土壤中石灰的添加量为8wt％；
(3)对稳定化后土壤进一步采用吸附去除技术，吸附剂选用活性炭，添加量为土壤
质量的10％，用网袋按65g/袋封装，每袋按1.2m的间距均匀置于充满水的土壤垄沟中，放置
6h后取出吸附袋，对吸附剂进行脱吸处理后，含重金属的滤液进行安全处置，吸附剂则再生
利用，修复效果见表3～4：
表3实施例2修复效果表
表4修复标准对照表
标准
Cd
土壤环境质量标准GB15618-1995二级(农用地)
0.3mg/kg
地表水环境质量标准GB3838-2002Ⅳ类水
0.1mg/l
由表3～4可知，修复后的土壤中Cd含量仅为0.19mg/kg，明显低于GB15618-1995二
级限值0.3mg/kg，浸出浓度亦达到地表水Ⅳ类水标准，同时经步骤(3)后，浸出浓度下降
0.012mg/l，说明吸附处理效果明显。
经核算，综合处理成本约为750元/m3，低于单一采用淋洗去除的成本，综合处理时
间为3月左右。
实施例3
一种重金属污染土壤的联合修复方法，针对某受Cd污染农田土壤，Cd浓度为
0.87mg/kg，该方法包括以下步骤：
(1)通过0.02mol/L EDTA对重金属污染土壤进行淋洗，以降低土壤中重金属含量；
其中，土壤与淋洗剂的固液比为1：4；
(2)将质量比为6：4的石灰和膨润土的混合药剂添加到步骤(1)中淋洗处理后的土
壤中，以对土壤残留活性态重金属进行稳定化；淋洗后土壤中混合药剂的添加量为7wt％；
(3)对稳定化后土壤进一步采用植物修复及吸附去除组合技术，吸附剂选用碳羟
基磷灰石，添加量为土壤质量的1％，用网袋按120g/袋封装，每袋按1.5m的间距均匀置于充
满水的土壤垄沟中，放置8h后取出吸附袋，对吸附剂进行脱吸处理后，含重金属的滤液进行
安全处置，吸附剂则再生利用；修复植物选用东南景天，每茬时间约3月，然后再对东南景天
进行安全处置，修复效果见表5～6：
表5实施例3修复效果表
表6修复标准对照表
标准
Cd
土壤环境质量标准GB15618-1995二级(农用地)
0.3mg/kg
地表水环境质量标准GB3838-2002Ⅳ类水
0.1mg/l
由表5～6可知，修复后的土壤中Cd含量仅为0.18mg/kg，明显低于GB15618-1995二
级限值0.3mg/kg，浸出浓度为0.029mg/l，明显低于地表水Ⅳ类水标准，同时经步骤(3)后，
浸出浓度下降0.013mg/l，说明吸附处理效果明显。
经核算，综合处理成本为900元/m3，低于单一采用淋洗去除的成本，综合处理时间
为4月左右。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。