CN105903759B - 一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法 - Google Patents

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Abstract

一种生物剂修复滴滴涕‑多环芳烃复合污染土壤的方法，涉及一种修复污染土壤的方法，该方法利用土著微生物对污染物的降解作用，该方法为一种生物表面活性剂鼠李糖脂强化血粉原位修复滴滴涕‑多环芳烃复合污染农田土壤的方法，添加血粉刺激土著微生物，激活其活性，同时利用生物表面活性剂鼠李糖脂对于有机污染物的增容作用，强化土壤中DDTs和PAHs的降解，进而实现修复土壤中DDTs和PAHs污染；将血粉按照每千克土添加5g血粉的比例添加到DDTs‑PAHs复合污染的土壤中，并混匀；本发明利用表面活性剂鼠李糖脂强化血粉原位修复滴滴涕‑多环芳烃复合污染农田土壤，具有成本低、易操作、可大面积应用、环境风险小的特点，应用前景广阔。

Description

一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法
技术领域
本发明涉及一种修复污染土壤的方法，特别是涉及一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展以及农业上大量农药化肥的使用，使大量的污染物被排放到各种环境介质中，而各种环境介质中的污染物通过大气沉降、迁移转化等过程后会吸附在农田土壤中，使耕地土壤受到污染，对生态环境、农业安全和居民的人体健康构成了威胁，特别是其中的持续性有机污染物滴滴涕和多环芳烃危害更为显著。滴滴涕具有高生物富集性和难降解的特性,导致在土壤中具有较高的残留率，这些污染物会通过实物链在生物体内不断富集，而给人类健康带来巨大风险。全国受农药污染农田面积达到1600万公顷，主要农产品的农药残留超标率达到16-20%。多环芳烃在环境中分布广泛，但由于可以通过沉降、降水等过程向土壤迁移，使土壤成为环境中多环芳烃的一个重要载体。多环芳烃具有强烈的三致作用，且由于其具有低水溶性、高脂溶性的特点，易于进入生物体内，并通过食物链进入生态系统,从而对人类健康和整个生态系统的安全构成很大的危害。而随着人们对土壤污染研究的不断深入，人们发现复合污染是土壤污染的一个普遍现象，而且复合污染对于土壤酶等土壤因素的影响与单一污染有很大的区别，目前对于有机物复合污染条件下土壤的生物修复过程及作用机制的研究仍较少，因此开展土壤有机物复合污染，特别是滴滴涕-多环芳烃复合污染修复研究具有重要的现实意义。
污染土壤的修复技术主要可以分为工程技术、化学修复和生物修复，考虑到农田土壤污染具有污染面积大、污染物浓度相对较低等特点，生物修复中的原位刺激只添加营养物质，不投加外源微生物，具有成本低、易操作、无二次污染的优点的原位修复技术在农田土壤污染修复中具有较强的可操作性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法，在DDTs和PAHs复合污染的农田土壤耕作层中添加血粉和鼠李糖脂，利用血粉刺激土著微生物激活其活性，同时利用生物表面活性剂鼠李糖脂对于有机污染物的增容作用，强化土壤中DDTs和PAHs的降解，进而实现修复土壤中DDTs和PAHs污染的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法，该方法为一种生物表面活性剂鼠李糖脂强化血粉原位修复滴滴涕-多环芳烃复合污染农田土壤的方法，所述方法包括以下过程：添加血粉刺激土著微生物，激活其活性，同时利用生物表面活性剂鼠李糖脂对于有机污染物的增容作用，强化土壤中DDTs和PAHs的降解，进而实现修复土壤中DDTs和PAHs污染；将血粉按照每千克土添加5g血粉的比例添加到DDTs-PAHs复合污染的土壤中，并混匀；
将生物表面活性剂鼠李糖脂按照每千克土添加5mg鼠李糖脂的比例添加到DDTs-PAHs复合污染的土壤中，并混匀；在DDTs-PAHs复合污染的土壤中添加血粉和鼠李糖脂后，定期浇水，使土壤的含水率保持田间最大持水量的50%；在DDTs-PAHs复合污染的土壤中添加血粉和鼠李糖脂后，利用血粉对微生物的激活作用和鼠李糖脂对有机物的增容作用，辅以每周翻土一次，翻土深度为耕作层，通过通过微生物对土壤中DDTs和PAHs的吸收、分解等代谢过程，修复土壤中DDTs和PAHs污染，多次重复上述过程，直至土壤中的DDTs和PAHs达到土壤环境安全标准。
所述的一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法，所述血粉由家畜的血液所加工成的，粗蛋白质含量在60%-80%之间，而其水份一般都控制在12%以内。
所述的一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法，所述土壤温度在25-30℃。
本发明的优点与效果是：
本发明首次使用生物表面活性剂鼠李糖脂强化血粉修复滴滴涕-多环芳烃复合污染农田土壤，是一种利用生物表面活性剂鼠李糖脂强化血粉修复有机复合污染农田土壤的原位修复方法。该方法利用血粉对土著微生物的激活作用提高土著微生物的活性和数量，同时利用生物表面活性剂鼠李糖脂对于有机污染物的增容作用，强化土壤中DDTs和PAHs的降解。将血粉和生物表面活性剂鼠李糖脂添加入滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤中保持土壤湿度，同时辅以定期翻土，刺激土著微生物通过吸收、转化、分解等代谢过程降解土壤中DDTs和PAHs，进而去除土壤中的有机污染。本方法不投加外源微生物，所使用的血粉和生物表面活性剂鼠李糖脂对环境影响较小，因此该修复方法在修复过程较安全，同时具有修复方法简单、操作简易、成本较低、性价比较高、环境友好的特点，推广应用前景较好。
附图说明
图1为本发明利用生物表面活性剂鼠李糖脂强化血粉原位修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明所采用的血粉（blood feed）是由家畜的血液所加工成的，粗蛋白质含量一般在60%-80%之间，而其水份一般都控制在12%以内，其含有赖氨酸、精氨酸、蛋氨酸、胱氨酸等氨基酸等营养物质。鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂。
首先对DDTs-PAHs复合污染污染场地进行平整，挑出杂物，使用农机对目标土层（耕作层）进行翻土处理，使待处理的场地污染物、土壤理化性质分布尽量均匀。
将血粉按照每千克土添加5g血粉的比例添加到DDTs-PAHs复合污染的土壤中，添加后进行翻土处理，是血粉和待修复土壤混合均匀。对于较大面积的修复场地可以使用农机进行翻土，翻土深度在0-20cm的耕作层。
将生物表面活性剂鼠李糖脂按照每千克土添加5mg鼠李糖脂的比例溶于水后均匀添加到DDTs-PAHs复合污染的土壤中，添加后进行翻土处理，是鼠李糖脂和待修复土壤混合均匀。
在DDTs-PAHs复合污染的土壤中添加血粉和鼠李糖脂后定期浇水，使土壤的含水率保持田间最大持水量的50%。为提高和保障修复效率，可使用建立温室或地膜覆盖的方式保持土壤温度在25-30℃。
在DDTs-PAHs复合污染的土壤中添加血粉和鼠李糖脂后每周翻土一次，翻土深度在0-20cm的耕作层。翻土可以增强土壤中氧含量，有利于土壤中污染物降解。
在DDTs-PAHs复合污染的土壤中添加血粉和鼠李糖脂后，利用血粉对微生物的激活作用和鼠李糖脂对有机物的增容作用，辅以每周翻土一次，翻土深度为耕作层，通过通过微生物对土壤中DDTs和PAHs的吸收、分解等代谢过程，修复土壤中DDTs和PAHs污染，如未达到修复目标，可多次重复上述过程，直至土壤中的DDTs和PAHs达到土壤环境安全标准。
实施例：农业污染土壤现场实验
现场试验在沈阳市新城子区近郊的温室大棚中，土地经平整，挑出杂物，进行翻土处理，使待处理的场地污染物、土壤理化性质分布尽量均匀，划分为1m×1m的地块。测定土壤中DDTs和PAHs浓度为47.94μg•kg-1和0.69mg•kg-1，pH值为7.2，有机质含量为5.437%，阳离子交换量为13.09 cmol•kg-1。土壤为粉砂质粘土，粘粒、粉粒和砂粒所占比例分别为26.11%，72.82%，1.07%。
0-20cm的耕种层为研究目标层，每块试验地块中加入血粉和鼠李糖脂，使血粉浓度5g•kg-1，鼠李糖脂浓度为5mg•kg-1。定期浇水，使土壤的含水率保持田间最大持水量的50%，并且每周翻土一次（0-20cm），温室温度保持在25-30℃。修复五个月后对土壤中DDTs和PAHs含量进行测定。测得土壤中DDTs和PAHs浓度分别为22.03±2.33μg•kg-1和0.45±1.02mg•kg-1 ，降解率为54.05%和34.31%，比相同处理的空白对照处理地块降解率分别提高了50.46%和34.25%。

Claims (3)

1.一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法，其特征在于，该方法为一种生物表面活性剂鼠李糖脂强化血粉原位修复滴滴涕-多环芳烃复合污染农田土壤的方法，包括以下过程：添加血粉刺激土著微生物，激活其活性，同时利用生物表面活性剂鼠李糖脂对于有机污染物的增容作用，强化土壤中DDTs和PAHs的降解，进而实现修复土壤中DDTs和PAHs污染；将血粉按照每千克土添加5g血粉的比例添加到DDTs-PAHs复合污染的土壤中，并混匀；
将生物表面活性剂鼠李糖脂按照每千克土添加5mg鼠李糖脂的比例添加到DDTs-PAHs复合污染的土壤中，并混匀；在DDTs-PAHs复合污染的土壤中添加血粉和鼠李糖脂后，定期浇水，使土壤的含水率保持田间最大持水量的50%；在DDTs-PAHs复合污染的土壤中添加血粉和鼠李糖脂后，利用血粉对微生物的激活作用和鼠李糖脂对有机物的增容作用，辅以每周翻土一次，翻土深度为耕作层，通过微生物对土壤中DDTs和PAHs的吸收、分解代谢过程，修复土壤中DDTs和PAHs污染，多次重复上述过程，直至土壤中的DDTs和PAHs达到土壤环境安全标准。
2.根据权利要求1所述的一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法，其特征在于，所述血粉由家畜的血液加工成，粗蛋白质含量在60%-80%之间，而其水份都控制在12%以内。
3.根据权利要求1所述的一种生物剂修复滴滴涕-多环芳烃复合污染土壤的方法，其特征在于，所述土壤温度在25-30℃。
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