1.本发明涉及土壤修复技术领域，种重尤其涉及一种重金属汞污染土壤修复方法。金属
背景技术：
2.土壤无机污染物中以重金属比较突出，汞污主要是染土壤修由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，复方法流转化为毒性更大的种重甲基化合物，甚至有的金属通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康，汞污土壤重金属污染物主要有汞、染土壤修镉、复方法流铅、种重铜、金属铬、汞污砷、染土壤修镍、复方法流铁、锰和锌等，随着我国的工业化和现代化的进程加快，环境问题日益显著，重金属污染进一步的加剧，其中汞的毒性是最强的，汞污染对于土壤、农作物、人体和经济都有严重的影响，尤其是对于土壤的危害更为严重，所以对重金属汞污染土壤的防治和修复工作显得越发紧迫。
3.目前，对重金属汞污染土壤的修复方式有很多，如换土法、分离修复法、隔离法和植物挥发法等，但这些方法均存在各自的弊端，修复手段单一，不能对土壤中的重金属汞进行有效去除，导致土壤修复效果较差，且修复过程中不能精准判断土壤的实际被污染的范围，导致容易出现过度修复的问题，一定程度上增加了修复成本，另外现有的重金属汞污染土壤的修复方法在土壤修复过程中还不能对修复区进行有效的隔离，导致修复过程中重金属汞容易发生迁移，从而造成二次污染甚至扩大污染范围，一定程度上降低了修复效率，不值得推广应用，因此，本发明提出一种重金属汞污染土壤修复方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：
4.针对上述问题，本发明的目的在于提出一种重金属汞污染土壤修复方法，解决现有的重金属汞污染土壤修复方法大都手段单一，不能对土壤中的重金属汞进行有效去除，且修复过程中不能精准判断土壤的实际被污染的范围，导致容易出现过度修复，以及修复过程中不能对修复区进行有效的隔离，无法避免修复过程中重金属汞发生迁移的问题。
5.为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种重金属汞污染土壤修复方法，包括以下步骤：
6.步骤一：先在待修复的重金属汞土壤污染区进行网格划分，接着在重金属汞土壤污染区按照划分的网格进行土壤采样，再对采集的土壤样本进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析，然后根据分析结果确定实际被重金属汞污染的区域并进行标记，作为实际修复区；
7.步骤二：先采用防渗的隔离膜材料对步骤一中得到的实际修复区进行隔离，形成隔离修复区，再采用防渗的隔离膜材料对隔离区进行等距分割，形成等距分布的分割修复区，然后依次在各个分割修复区加入固定剂来对重金属汞进行化学固化，以降低重金属汞的可移动性；
8.步骤三：依次在各个分割修复区的土壤中插入阳极电极和阴极电极，再对插入土壤的阳极电极和阴极电极通入直流电，使土壤中的重金属汞离子在电场作用下向电极区迁
移富集，然后将电极区的电解液抽出并收集，实现对重金属汞土壤污染区的初次修复；
9.步骤四：依次将经过初次修复的各个分割修复区的土壤挖掘出来并进行破碎，再采用低频加热的方式对破碎土壤进行加热，并对破碎土壤中通入高温蒸汽，使土壤干燥并使土壤中的汞汽化分解，实现对重金属汞土壤污染区的二次修复，同时在汞汽化分解过程中对产生的气体进行充分收集并净化处理；
10.步骤五：依次在经过二次修复的各个分割修复区的土壤中添加汞甲基化细菌，通过汞甲基化细菌的去甲基化作用使土壤中残留的汞转换为无机汞，同时在各个分割修复区土壤中继续添加含有汞还原酶的汞抗性微生物，通过汞抗性微生物的汞还原酶活性将残留的有机汞化合物转化为低毒性的汞单质，实现对重金属汞土壤污染区的三次修复。
11.进一步改进在于：所述步骤一中，土壤采样的深度为0.9～1米，采集的土壤样本放入磁盘中风干，风干过程中将土壤样本中的土块压碎，并除去包括石块、植物和垃圾在内的杂物，风干后置于塑料密封容器中临时存储，以备后续进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析。
12.进一步改进在于：所述步骤一中，通过对土壤样本进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析来判断土壤样品是否被重金属汞污染，再根据判断结果对重金属汞土壤污染区划分的网格进行标定，最后将标定的网格汇总并作为实际修复区。
13.进一步改进在于：所述步骤二中，防渗的隔离膜材料选自聚乙烯土工膜或聚氯乙烯土工膜中的一种，所述固化剂选自石灰溶液或沸石溶液中的一种。
14.进一步改进在于：所述步骤三中，阳极电极和阴极电极均垂直插入土壤中并分别通过电线与地表的供电电源连接，通过供电电源为阳极电极和阴极电极提供低压直流电，电解液收集完毕后利用电解质进行调理并净化。
15.进一步改进在于：所述步骤四中，对破碎土壤进行低频加热的温度设置为300～330℃，通入的高温蒸汽的温度为325～350℃，对重金属汞土壤污染区的二次修复的过程中实时对土壤温度进行监测。
16.进一步改进在于：所述步骤五中，汞甲基化细菌选自大肠杆菌或草分枝杆菌中的一种，汞抗性微生物选自铜绿假单胞菌或烟草头孢酶中的一种。
17.进一步改进在于：所述步骤五中，对三次修复后的重金属汞土壤污染区的土壤进行汞含量检测，若检测结果显示汞含量高于预设值，表示修复不合格，则重新进行修复。
18.本发明的有益效果为：本发明通过对重金属汞土壤污染区进行网格划分，并进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析，以此确定并标记实际被重金属汞污染的区域，从而能精准判断土壤的实际被污染的范围，避免出现过度修复的问题，一定程度上降低了土壤修复成本；
19.且通过防渗的隔离膜材料将重金属汞土壤污染实际修复区先后分成隔离修复区和分割修复区，并加入固定剂来对重金属汞进行化学固化，从而有效限制了土壤中金属汞的迁移，避免土壤修复过程中金属汞造成二次污染甚至扩大污染范围，一定程度上提高了土壤修复效率；
20.另外先通过对土壤中通入低直流电来富集重金属汞离子，实现初次修复，再通过低频加热和通入高温蒸汽的方式来配合对土壤进行加热，以使土壤中的汞汽化分解，实现二次修复，然后通过再土壤中添加微生物使汞转换，并降低其毒性，实现三次修复，通过三
次修复的组合，使土壤中的重金属汞得到有效去除，提高了土壤修复效果，值得广泛推广应用。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明的重金属汞污染土壤修复方法流程示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例一
25.参见图1，本实施例提供了一种重金属汞污染土壤修复方法，包括以下步骤：
26.步骤一：先在待修复的重金属汞土壤污染区进行网格划分，接着在重金属汞土壤污染区按照划分的网格进行土壤采样，土壤采样的深度为0.9米，采集的土壤样本放入磁盘中风干，风干过程中将土壤样本中的土块压碎，并除去包括石块、植物和垃圾在内的杂物，风干后置于塑料密封容器中临时存储，再对采集的土壤样本进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析，然后通过对土壤样本进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析来判断土壤样品是否被重金属汞污染，再根据判断结果对重金属汞土壤污染区划分的网格进行标定，最后将标定的网格汇总并作为实际修复区；
27.步骤二：先采用防渗的聚乙烯土工膜对步骤一中得到的实际修复区进行隔离，形成隔离修复区，再采用防渗的聚乙烯土工膜对隔离区进行等距分割，形成等距分布的分割修复区，然后依次在各个分割修复区加入石灰溶液来对重金属汞进行化学固化，以降低重金属汞的可移动性，石灰通过重金属汞与碳酸钙的共沉淀反应机制和重金属汞自身的水解反应实现固化；
28.步骤三：依次在各个分割修复区的土壤中插入阳极电极和阴极电极，再对插入土壤的阳极电极和阴极电极通入直流电，使土壤中的重金属汞离子在电场作用下向电极区迁移富集，然后将电极区的电解液抽出并收集，实现对重金属汞土壤污染区的初次修复，阳极电极和阴极电极均垂直插入土壤中并分别通过电线与地表的供电电源连接，通过供电电源为阳极电极和阴极电极提供低压直流电，电解液收集完毕后利用电解质进行调理并净化；
29.步骤四：依次将经过初次修复的各个分割修复区的土壤挖掘出来并进行破碎，再采用低频加热的方式对破碎土壤进行加热，低频加热的温度设置为300℃，并对破碎土壤中通入高温蒸汽，高温蒸汽的温度为325℃，使土壤干燥并使土壤中的汞汽化分解，实现对重金属汞土壤污染区的二次修复，同时在汞汽化分解过程中对产生的气体进行进行充分收集并净化处理，对重金属汞土壤污染区的二次修复的过程中实时对土壤温度进行监测，便于
进行精准的温度控制，在不破坏土壤的情况下充分加热；
30.步骤五：依次在经过二次修复的各个分割修复区的土壤中添加大肠杆菌，通过大肠杆菌的去甲基化作用使土壤中残留的汞转换为无机汞，同时在各个分割修复区土壤中继续添加铜绿假单胞菌，通过铜绿假单胞菌的汞还原酶活性将残留的有机汞化合物转化为低毒性的汞单质，实现对重金属汞土壤污染区的三次修复，通过微生物的去甲基化作用使汞发生转换，以降低汞离子的毒性，且微生物能够改变汞离子存在的氧化还原状态，将汞离子的高价态还原为低价态，通过汞还原酶活性将有机的汞化合物转化为低毒性的汞单质，最后对三次修复后的重金属汞土壤污染区的土壤进行汞含量检测，若检测结果显示汞含量高于预设值，表示修复不合格，则重新进行修复。
31.实施例二
32.参见图1，本实施例提供了一种重金属汞污染土壤修复方法，包括以下步骤：
33.步骤一：先在待修复的重金属汞土壤污染区进行网格划分，接着在重金属汞土壤污染区按照划分的网格进行土壤采样，土壤采样的深度为1米，采集的土壤样本放入磁盘中风干，风干过程中将土壤样本中的土块压碎，并除去包括石块、植物和垃圾在内的杂物，风干后置于塑料密封容器中临时存储，再对采集的土壤样本进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析，然后通过对土壤样本进行土壤理化性质分析和土壤汞形态分析来判断土壤样品是否被重金属汞污染，再根据判断结果对重金属汞土壤污染区划分的网格进行标定，最后将标定的网格汇总并作为实际修复区；
34.步骤二：先采用防渗的聚氯乙烯土工膜对步骤一中得到的实际修复区进行隔离，形成隔离修复区，再采用防渗的聚氯乙烯土工膜对隔离区进行等距分割，形成等距分布的分割修复区，然后依次在各个分割修复区加入沸石溶液来对重金属汞进行化学固化，以降低重金属汞的可移动性，沸石通过离子交换吸附降低重金属的可移动性；
35.步骤三：依次在各个分割修复区的土壤中插入阳极电极和阴极电极，再对插入土壤的阳极电极和阴极电极通入直流电，使土壤中的重金属汞离子在电场作用下向电极区迁移富集，然后将电极区的电解液抽出并收集，实现对重金属汞土壤污染区的初次修复，阳极电极和阴极电极均垂直插入土壤中并分别通过电线与地表的供电电源连接，通过供电电源为阳极电极和阴极电极提供低压直流电，电解液收集完毕后利用电解质进行调理并净化；
36.步骤四：依次将经过初次修复的各个分割修复区的土壤挖掘出来并进行破碎，再采用低频加热的方式对破碎土壤进行加热，低频加热的温度设置为330℃，并对破碎土壤中通入高温蒸汽，高温蒸汽的温度为350℃，使土壤干燥并使土壤中的汞汽化分解，实现对重金属汞土壤污染区的二次修复，同时在汞汽化分解过程中对产生的气体进行进行充分收集并净化处理，对重金属汞土壤污染区的二次修复的过程中实时对土壤温度进行监测，便于进行精准的温度控制，在不破坏土壤的情况下对重金属汞充分加热；
37.步骤五：依次在经过二次修复的各个分割修复区的土壤中添加草分枝杆菌，通过草分枝杆菌的去甲基化作用使土壤中残留的汞转换为无机汞，同时在各个分割修复区土壤中继续添加铜绿假单胞菌或烟草头孢酶，通过铜绿假单胞菌或烟草头孢酶的汞还原酶活性将残留的有机汞化合物转化为低毒性的汞单质，实现对重金属汞土壤污染区的三次修复，通过微生物的去甲基化作用使汞发生转换，以降低汞离子的毒性，且微生物能够改变汞离子存在的氧化还原状态，将汞离子的高价态还原为低价态，通过汞还原酶活性将有机的汞
化合物转化为低毒性的汞单质，最后对三次修复后的重金属汞土壤污染区的土壤进行汞含量检测，若检测结果显示汞含量高于预设值，表示修复不合格，则重新进行修复。
38.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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。