CN108114976A

CN108114976A - 一种修复污染土壤的方法

Info

Publication number: CN108114976A
Application number: CN201711374015.4A
Authority: CN
Inventors: 郭鹏; 魏文侠; 王海见; 李佳斌; 张骥; 吴乃瑾; 程言君
Original assignee: Environmental Protection Institute of Light Industry
Current assignee: Environmental Protection Institute of Light Industry
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-06-05
Anticipated expiration: 2037-12-19
Also published as: CN108114976B

Abstract

本发明公开了一种修复污染土壤的方法，包括如下步骤：将微生物强化修复菌剂与污染土壤混合，所述微生物强化修复菌剂包括菌液及其吸附剂，所述菌液选自分枝杆菌、假单胞菌及芽孢杆菌菌液，所述吸附剂选自蘑菇渣、稻壳及秸秆；将所述混合后的污染土壤堆置、翻抛，进行微生物强化降解处理；将所述微生物强化降解处理后的污染土壤与H₂O₂溶液混合，进行化学氧化处理。本发明将化学氧化技术置于微生物修复之后，不仅可以充分发挥微生物修复的降解效果，而且能够减少化学氧化剂的使用量，以联合修复的形式进行两种技术的互补，该方法具有见效快、成本低、可扩展性强的优势，可广泛应用于有机污染场地的土壤修复与治理。

Description

一种修复污染土壤的方法

技术领域

本发明属于土壤治理技术领域，尤其涉及一种修复污染土壤的方法。

背景技术

以PAHs、BTEX、石油烃、氯代烃、有机农药类为代表的有机物是导致工业地块有机污染的主要原因，而PAHs类″三致”物质在钢铁焦化工业场地空间分布上存在污染源局部高浓度、大范围中低浓度的典型污染特征，目前以水泥回转窑为平台的热解析技术虽然可以解决高浓度PAHs土壤污染的问题，但600-1000℃的处置温度也带来了诸多问题，首先是高能耗伴生的成本偏高，其次是高温热解析使得土壤团粒原有的营养被破坏，生态功能丧失，对于动辄百年才能自然形成一厘米的土壤层，这种处置方式显然是得不偿失的；欧美最近几十年工业污染土壤修复的实践也证明：破坏性修复手段不能解决所有问题，成本上也难以为继。因此绿色经济的可持续修复概念开始逐渐兴起，相应的修复技术研发和工程实践也开始增多。微生物修复属于绿色可持续修复技术的一种，比较而言，微生物修复技术具备修复成本低、无二次污染的天然优势，也符合″土十条”修复应在原址进行的原则，具备很大的发展潜力，但从实际应用来看，单纯的微生物修复缺点也很突出，主要体现在修复周期偏长，修复效率不高，因此无论从学术研究层面还是企业需求层面，都需要开发适用性强的可持续修复技术。这就需要借助生物、化学等多学科交叉，共同解决修复周期和修复效率两个关键问题。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种修复污染土壤的方法，采用微生物强化降解与化学氧化方法联合修复污染土壤，可以有效去除土壤中的萘、菲、芘和苯并芘等多种多环芳烃，具有修复效果好、见效快等优势。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种修复污染土壤的方法，包括如下步骤：

将微生物强化修复菌剂与污染土壤混合，所述微生物强化修复菌剂包括菌液及其吸附剂，所述菌液选自分枝杆菌、假单胞菌及芽孢杆菌菌液，所述吸附剂选自蘑菇渣、稻壳及秸秆；

将所述混合后的污染土壤堆置、翻抛，进行微生物强化降解处理；

将所述微生物强化降解处理后的污染土壤与H₂O₂溶液混合，进行化学氧化处理。

作为进一步的优选，所述微生物强化修复菌剂与污染土壤混合的质量比为(0.12-0.45):1。

作为进一步的优选，所述将微生物强化修复菌剂与污染土壤混合包括：先将所述微生物强化修复菌剂与污染土壤进行预混，得到菌液-吸附剂-污染土的复合体；再将所述菌液-吸附剂-污染土的复合体与污染土壤进行复混。

作为进一步的优选，所述预混时，所述微生物强化修复菌剂与污染土壤的质量比为0.3-0.5:1；所述复混时，所述菌液-吸附剂-污染土的复合体与污染土壤的质量比为(0.12-0.45):1。

作为进一步的优选，所述菌液体积及吸附剂质量的比例为(0.2-0.4)L:1kg。

作为进一步的优选，所述微生物强化修复菌剂还包括营养激活剂，营养激活剂配方为：柠檬酸亚铁铵12.9-27.4g、硝酸铵1.3-3.1g、硫酸亚铁0.17-0.42mg、磷酸氢二钠0.87-2.4g、磷酸二氢钾0.68-2.04g、硫酸镁0.11-0.39g、氯化钠0.5-1.5g、氯化铁0.002-0.004g、维生素B60.2-0.5mg、维生素H0.1-0.2mg和维生素C 0.3-0.9mg，加水至1000mL。

作为进一步的优选，所述营养激活剂与吸附剂的体积质量比为(0.1-0.2)L:1kg。

作为进一步的优选，所述污染土壤的pH为6-9。

作为进一步的优选，所述微生物强化降解处理的时间为90-120天。

作为进一步的优选，所述翻抛后，保持土壤湿度为20-30％，保持土壤温度为20-40℃。

作为进一步的优选，所述进行微生物强化降解处理时，在所述污染土壤中加入所述营养激活剂。

作为进一步的优选，所述营养激活剂与污染土壤的质量比为0.1-1：1。

作为进一步的优选，所述在污染土壤中加入营养激活剂时，加入环糊精。

作为进一步的优选，所述H₂O₂溶液体积与污染土壤质量的比例为(0.15-0.20)L:1kg。

作为进一步的优选，所述化学氧化处理的时间为10-15h。

作为进一步的优选，所述菌液为：将分枝杆菌、假单胞菌或芽孢杆菌经培养形成菌液，所述培养用的发酵培养基配方为：酵母浸膏5-15g/L，葡萄糖10-25g/L，玉米浆20-40g/L，碳酸钙0.25-1.2g/L，磷酸氢二钾0.98-2.65g/L、磷酸二氢钾0.34-1.02g/L，发酵温度为28-35℃，发酵转速100-120转/分，通气量60-140升/分。

作为进一步的优选，所述污染土壤为含多环芳烃的污染土壤。

本发明的有益效果是：本发明首先利用以微生物分枝杆菌、假单胞菌或芽孢杆菌为主体、蘑菇渣、稻壳或秸秆为吸附剂的修复菌剂进行污染土壤的强化降解后，再利用双氧水进行化学氧化修复处理。本发明将化学氧化技术置于微生物修复之后，不仅可以充分发挥微生物修复的降解效果，而且能够减少化学氧化剂的使用量，以联合修复的形式进行两种技术的互补，该方法具有见效快、成本低、可扩展性强的优势，可广泛应用于有机污染场地的土壤修复与治理。

具体实施方式

本发明通过提供一种修复污染土壤的方法，解决了现有微生物修复或化学修复污染土壤的缺陷。本发明方法不仅可以应用于PAHs(多环芳烃)污染地块的修复和工程应用，同时也可拓展应用于石油烃、氯代烃、有机农药类地块的污染与治理，应用前景广阔。

多环芳烃(PAHs)是指两个或两个以上苯环以稠环和非稠环形式相连接的有机化合物。PAHs在环境中普遍存在，其极低的水溶性、稳定的环状结构是造成这类化合物持久性的主要原因。人类及动物癌症病变有70％-90％是环境中化学物质引起的，而PAHs则是环境致癌化学物质中最大的一类。由于这类化合物具有致癌、致畸和致突变的特性，对人类健康和生态环境均具有潜在的危险而引起世界各国的普遍重视。近几十年来，环境中的多环芳烃(PAHs)含量不断增加，美国环保局已经列出了16种PAHs作为环境污染的优先控制污染物(Keith&Telliard，1979)，我国政府也将7种PAHs列入中国环境优先污染物黑名单。因此，净化与修复PAHs污染的环境已成为研究的热点。

现有技术虽有单独使用Fenton法处理污染土壤或使用生物堆处理污染土壤，但单独使用Fenton处理污染土壤往往存在成本高、需要调节土壤pH体系至酸性、反应体系需要在泥浆状态下进行，对使用场地要求高等缺点，而单独使用生物堆处理污染土壤则存在反应周期长、处理效果不佳等问题。而对于联合修复的先后次序问题，本发明申请人也做过大量研究，结果显示先应用H₂O₂处理多环芳烃污染土壤，后进行生物处理的方法，多环芳烃容易因强氧化而形成醌类中间产物，该醌类中间产物相对多环芳烃更难以被微生物降解，且会严重抑制微生物的一系列降解酶活性，而如果采用微生物强化降解技术前置，化学氧化技术后处理的方式，虽然处理时间稍长，但可以更有效的降解多环芳烃，并且减少了二次污染的发生。因此本申请采用微生物强化降解联合化学氧化的技术，可以有效去除土壤中的萘、菲、芘和苯并芘等多种多环芳烃，且较传统的Fenton试剂成本降低，去除率提高。

微生物主要修复原理是：利用微生物丰富的多样性和强大的代谢酶系，通过矿化或共代谢作用将有机污染物催化降解为二氧化碳、水及其他小分子有机酸、醇等，从而修复被污染环境，其中具有降解能力的微生物主要包括土著菌、外来菌、基因工程菌等，此外，通过改变营养、氧化还原电位、共代谢基质等条件和参数来强化微生物降解作用，最终实现环境治理的目标。

为了解决上述问题，本发明实施例的主要思路是：

本发明实施例修复污染土壤的方法，包括如下步骤：

微生物降解过程中，蘑菇渣、稻壳及秸秆等因其疏松多孔、保水性强的优势，被作为分枝杆菌、假单胞菌或芽孢杆菌等菌液的吸附剂，菌液在使用之前提前与吸附剂进行预混，在优化的方案中，菌液体积及吸附剂质量的比例为(0.2-0.4)L:1kg；另外，预混好3天内补加营养激活剂，该激活剂主要为保证分枝杆菌、假单胞菌或芽孢杆菌在吸附剂表面与孔隙中的定殖，激活剂使用喷雾机喷洒，激活剂与吸附剂的体积质量比为(0.1-0.2)L:1kg。

上述菌液为：将分枝杆菌、假单胞菌或芽孢杆菌经培养形成菌液，所述培养用的发酵培养基配方为：酵母浸膏5-15g/L，葡萄糖10-25g/L，玉米浆20-40g/L，碳酸钙0.25-1.2g/L，磷酸氢二钾0.98-2.65g/L、磷酸二氢钾0.34-1.02g/L，发酵温度为28-35℃，发酵转速100-120转/分，通气量60-140升/分。

在优化的方案中，为保证微生物强化修复菌剂能够均匀分散在多环芳烃污染土中，可选择预混和复混两种混合方式，微生物强化修复菌剂与污染土壤混合的质量比为(0.12-0.45):1；在进一步优化的方案中，也可先将微生物强化修复菌剂与污染土壤按照质量比0.3-0.5:1的比例进行预混，混合方式采用筛分机或搅拌机，搅拌或筛分速率不大于2立方/小时，以确保混合均匀，形成修复菌液-吸附剂-污染土的复合体(以下简称菌-渣-土)；上述菌-渣-土的复合体再与污染土壤进行二次混合，两者质量比为(0.12-0.45):1，经过上述预混和复混，使得微生物强化修复菌剂在污染土壤中分散充分，比例均匀。

在优化的方案中，本实施例微生物强化修复菌剂的使用可一般在pH为6-9的条件下进行，大多数污染土壤的pH均在此范围之内。如果污染土壤的pH大于9或者小于6的情况下，则可以提前加入营养激活剂调节土壤pH值，液体营养激活剂与污染土壤的质量比为0.1-1：1。

在优化的方案中，上述进行微生物强化降解处理时，微生物强化修复菌剂在温度为20-40℃的条件下进行PAHs的降解与修复。

另外，营养激活剂可根据十五天平均气温予以添加调整。月平均气温为25-35℃时，营养激活剂应每15天添加一次，月平均气温为20-25℃时，营养激活剂应每25天添加一次，月平均气温为35-40℃时，激活剂应每10天添加一次。

在优化的方案中，微生物强化修复菌剂的营养激活剂配方为：柠檬酸亚铁铵12.9-27.4g、硝酸铵1.3-3.1g、硫酸亚铁0.17-0.42mg、磷酸氢二钠0.87-2.4g、磷酸二氢钾0.68-2.04g、硫酸镁0.11-0.39g、氯化钠0.5-1.5g、氯化铁0.002-0.004g、维生素B60.2-0.5mg、维生素H 0.1-0.2mg和维生素C 0.3-0.9mg，营养激活剂为固体状态，在使用前应加水至1000mL，并根据实际使用用量进行放大，在吨桶或药剂桶中搅拌至均匀。

在优化的方案中，在微生物修复处理过程中，加入微生物强化修复菌剂后，应将污染土壤堆成生物堆进行翻抛，翻抛采用装载机翻抛或专用翻抛机翻抛，翻抛后定时补充水分，保持土壤含水率为20-30％，保持土壤温度为20-40℃。在进一步优化的方案中，上述翻抛频率为2-3次/周，翻抛期间应及时洒水降尘。

在优化的方案中，进行微生物强化降解处理90-120天后，向土壤堆体添加质量分数为15％-20％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液与污染土壤的体积质量比为(0.15-0.20)L:1kg。

下面结合具体的实施例进一步说明本发明，本发明的实施例仅用于解释本发明，并不意味着限制本发明的保护范围。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

本发明实施例修复污染土壤的方法具体包括以下步骤：

(1)将多环芳烃污染土壤经滚筒式筛分机或振动筛进行筛分，通过孔径为3cm的筛网，对所取得的污染土壤进行过筛除杂；取筛下物土壤待用；

(2)将稻壳与含芽孢杆菌的修复菌液经轮式装载机进行预混，得到微生物强化修复菌剂，其中，芽孢杆菌菌液体积及稻壳质量的比例为0.4L:1kg；

(3)将微生物强化修复菌剂与污染土壤按0.15:1质量比进行混合，混合方式采用筛分机或搅拌机，搅拌或筛分速率不大于2立方/小时，以确保混合均匀，降解菌剂在污染土壤中分散均匀；

(4)将(3)处理后污染土壤以三角棱形堆体的形式进行堆置，开启翻抛机，以0.5立方米/分钟的速度进行翻抛，根据堆体水分和营养状况分别补充清水，保持土壤湿度为20％；每周翻抛3次；

(5)三角棱形堆体按照15天一个周期，运行两个周期后，经检测，若总多环芳烃污染物浓度持续下降，则完成生物堆修复过程；；若总多环芳烃污染物没有持续下降，则重复步骤(5)至少4个周期，只是在步骤(5)补充清水或者营养激活剂时加入3％的环糊精以增加多环芳烃的生物可利用性；若总多环芳烃污染物没有继续下降，则转入步骤(6)；上述进行微生物强化降解处理总时间约为120天左右；

(6)向土壤堆体添加质量分数为15％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液与污染土壤的体积质量比为0.20L:1kg，喷洒完毕后三角棱形堆体表面应覆盖HDPE膜保持15小时。

实施例2

本发明实施例修复污染土壤的方法具体包括以下步骤：

(2)将蘑菇渣与含分枝杆菌的修复菌液经轮式装载机进行预混，分枝杆菌菌液体积及蘑菇渣质量的比例为0.2:1，然后加入营养激活剂，激活剂与蘑菇渣的体积质量比为0.1L:1kg；

上述营养激活剂配方为：柠檬酸亚铁铵12.9g、硝酸铵1.3g、硫酸亚铁0.17mg、磷酸氢二钠0.87g、磷酸二氢钾0.68g、硫酸镁0.11g、氯化钠0.5g、氯化铁0.002g、维生素B60.2mg、维生素H 0.1mg和维生素C 0.3mg，营养激活剂为固体状态，在使用前应加水至1000mL，并根据实际使用用量进行放大，在吨桶或药剂桶中搅拌至均匀；

(3)将微生物强化修复菌剂与污染土壤按0.3L:1kg进行混合，混合方式采用筛分机或搅拌机，搅拌或筛分速率不大于2立方/小时，以确保混合均匀，形成菌-渣-土的复合体；

(4)菌-渣-土的复合体再与污染土壤进行复混，两者的质量比为0.45:1，经过两次混合，降解菌剂在污染土壤中分散均匀；

(5)将(4)处理后污染土壤以三角棱形堆体的形式进行堆置，开启翻抛机，以0.8立方米/分钟的速度进行翻抛，根据堆体水分和营养状况分别补充清水或者营养激活剂，保持土壤湿度为30％；每周翻抛2次；液体营养激活剂与污染土壤的质量比为0.1：1；上述污染土壤的pH为6，温度为20℃；

(6)三角棱形堆体按照15天一个周期，运行两个周期后，经检测，若总多环芳烃污染物浓度持续下降，则完成生物堆修复过程；若总多环芳烃污染物没有持续下降，则重复步骤(5)至少4个周期，只是在步骤(5)补充清水或者营养激活剂时加入3％的环糊精以增加多环芳烃的生物可利用性；若总多环芳烃污染物没有继续下降，则转入步骤(7)；上述进行微生物强化降解处理总时间约为100天左右；

(7)向土壤堆体添加质量分数为20％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液与污染土壤的体积质量比为0.15L:1kg，喷洒完毕后三角棱形堆体表面应覆盖HDPE膜保持12小时；如果总多环芳烃污染物没有继续下降，则重复步骤(5)1-2个周期。

实施例3

本发明实施例修复污染土壤的方法具体包括以下步骤：

(2)将秸秆与含假单胞菌的修复菌液经轮式装载机进行预混，得到微生物强化修复菌剂，其中，假单胞菌菌液体积及秸秆质量的比例为0.2L:1kg；然后加入营养激活剂，激活剂与蘑菇渣的体积质量比为0.2L:1kg；

上述营养激活剂配方为：柠檬酸亚铁铵27.4g、硝酸铵3.1g、硫酸亚铁0.42mg、磷酸氢二钠2.4g、磷酸二氢钾2.04g、硫酸镁0.39g、氯化钠1.5g、氯化铁0.004g、维生素B60.5mg、维生素H 0.2mg和维生素C 0.9mg，营养激活剂为固体状态，在使用前应加水至1000mL，并根据实际使用用量进行放大，在吨桶或药剂桶中搅拌至均匀；

(3)将微生物强化修复菌剂与污染土壤按0.5L:1kg进行混合，混合方式采用筛分机或搅拌机，搅拌或筛分速率不大于2立方/小时，以确保混合均匀，形成菌-渣-土的复合体；

(4)菌-渣-土的复合体再与污染土壤进行复混，两者的质量比为0.12:1，经过两次混合，降解菌剂在污染土壤中分散均匀；

(5)将(4)处理后污染土壤以三角棱形堆体的形式进行堆置，开启翻抛机，以0.6立方米/分钟的速度进行翻抛，根据堆体水分和营养状况分别补充清水或者营养激活剂，保持土壤湿度为25％；每周翻抛2-3次；液体营养激活剂与污染土壤的质量比为1：1；上述污染土壤的pH为9，温度为40℃；

(6)三角棱形堆体按照15天一个周期，运行两个周期后，经检测，若总多环芳烃污染物浓度持续下降，则完成生物堆修复过程；若总多环芳烃污染物没有持续下降，则重复步骤(5)至少4个周期，只是在步骤(5)补充清水或者营养激活剂时加入1％的环糊精以增加多环芳烃的生物可利用性；若总多环芳烃污染物没有继续下降，则转入步骤(7)；上述进行微生物强化降解处理总时间约为90天左右；

(7)向土壤堆体添加质量分数为20％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液与污染土壤的体积质量比为0.20L:1kg，喷洒完毕后三角棱形堆体表面应覆盖HDPE膜保持10小时；如果总多环芳烃污染物没有继续下降，则重复步骤(5)1-2个周期。

效果试验例1

采用对照组、微生物-化学氧化组、化学氧化组及微生物处理组分别处理污染土壤，并对比各组的处理效果，具体处理步骤包括：

(1)采集北京某钢铁焦化厂污染土壤，将其通过3cm网筛的振动筛或滚筒式筛分机，筛出卵石、炼钢废渣等，筛出待用土壤10m³，风干后平均分为4个生物堆，分别设置为对照组、微生物-化学氧化处理组、化学氧化处理组和微生物处理组。

(2)四个不同组别的生物堆初始的处理措施如下：对照组：日常仅添加清水至含水率在30％左右；微生物-化学氧化组：添加含分枝杆菌的固态菌剂，后期加入化学氧化剂(H₂O₂)，含水率在30％左右；化学氧化组，仅添加化学氧化剂(H₂O₂)，含水率在30％左右；微生物处理组：仅添加含分枝杆菌的固态菌剂，含水率在30％左右。

(3)经测定，该污染土壤初始有机质含量为31.56g/kg，含水率21.7％，pH＝7.45，氨态氮142mg/kg，速效磷17.9mg/kg，速效钾23.6mg/kg。该污染土壤萘、菲、芘和苯并芘的初始浓度平均值分别为52.31mg/kg、4.64mg/kg、11.5mg/kg和9.68mg/kg。

(4)对所有含有微生物处理的生物堆，处理措施相同，即培养分枝杆菌菌液，含活菌数为1.5-2.8*10⁹CFU/ml，与蘑菇渣进行预混，其体积质量比为0.4:1，预混好3天内补加一次营养激活剂，该激活剂主要为保证分枝杆菌在蘑菇渣表面与孔隙中的定殖，激活剂使用喷雾机喷洒，激活剂与蘑菇渣的体积质量比为0.2:1。

(5)预混蘑菇渣与污染土壤按照质量比0.5:1的比例进行混合，混合方式采用筛分机或搅拌机，搅拌或筛分速率不大于2立方/小时，以确保混合均匀，形成菌-渣-土的复合体；菌-渣-土的复合体再与污染土壤进行二次混合，两者质量比为0.45:1，经过两次混合，降解菌剂在污染土壤中可均匀分布。

(5)所有含有化学氧化处理的生物堆，处理措施相同，即向土壤堆体添加质量分数为20％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液与污染土壤的体积质量比为0.20L:1kg，喷洒完毕后三角棱形堆体表面应覆盖HDPE膜保持至少12小时。

(6)微生物-化学氧化处理组和微生物处理组的处理时间为120天，化学氧化处理反应时间为12小时。

(7)将所有处理组与对照组的相应生物堆均定期多点混合采样分析，120天后检测结果如下表1所示。

(8)从表1可以看出，对中等浓度的多环芳烃污染土壤，微生物-化学氧化处理组的处理效果最好。

表1不同处理组对中浓度污染土中PAHs的修复(mg/kg)

效果试验例2

与试验例类似，具体步骤如下：

(1)采集北京某钢铁厂附近土壤样品，将其通过3cm网筛的振动筛或滚筒式筛分机，筛出卵石、废弃建筑垃圾、炼钢废渣等，筛出待用土壤20m³，平均分为4个生物堆，分别设置为对照组、微生物-化学氧化处理组、化学氧化处理组和微生物处理组。

(2)四个不同组别的生物堆初始的处理措施如下：对照组：日常仅添加2％环糊精水溶液至含水率在20％左右；微生物-化学氧化组：首先添加2％环糊精水溶液，然后利用筛分机或装载机加入含分枝杆菌的固态菌剂，后期加入化学氧化剂(H₂O₂)，含水率在20％左右；化学氧化组，首先添加2％环糊精水溶液，然后添加化学氧化剂(H₂O₂)，含水率在20％左右；微生物处理组：添加2％环糊精水溶液，后期添加含分枝杆菌的固态菌剂，含水率在20％左右。

(3)经测定，该污染土壤初始有机质含量为35.26g/kg,含水率18.79％，pH＝6.92，氨态氮177mg/kg，速效磷15.4mg/kg，速效钾20.1mg/kg。该污染土壤菲、荧蒽、芘和苯并芘的初始浓度平均值分别为1.51mg/kg、1.65mg/kg、1.34mg/kg和0.72mg/kg。

(4)对所有含有微生物处理的生物堆，处理措施相同,即培养分枝杆菌菌液，含活菌数为1.5-2.8*10⁹CFU/ml，与蘑菇渣进行预混，其体积质量比为0.2:1，预混好3天内补加一次营养激活剂，该激活剂主要为保证分枝杆菌在蘑菇渣表面与孔隙中的定殖，激活剂使用喷雾机喷洒，激活剂与蘑菇渣的体积质量比为0.1:1。

(5)预混蘑菇渣与污染土壤按照质量比0.4:1的比例进行混合，混合方式采用筛分机或搅拌机，搅拌或筛分速率不大于1立方/小时，以确保混合均匀，形成菌-渣-土的复合体；菌-渣-土的复合体再与污染土壤进行二次混合，两者质量比为0.3:1，经过两次混合，降解菌剂在污染土壤中可均匀分布。

(6)所有含有化学氧化处理的生物堆，处理措施相同，即向土壤堆体添加质量分数为15％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液与污染土壤的体积质量比为0.15L:1kg，喷洒完毕后三角棱形堆体表面应覆盖HDPE膜保持至少12小时。

(7)微生物-化学氧化处理组和微生物处理组的处理时间为180天，化学氧化处理反应时间为24小时。

(8)将所有处理组与对照组的相应生物堆均定期多点混合采样分析，180天后检测结果如下表2所示。

(9)从表2可以看出，对低浓度的多环芳烃污染土壤，微生物-化学氧化处理组的处理效果最好。

表2不同处理组对低浓度污染土中PAHs的修复(mg/kg)

从上述各实施例可以看出，采用本发明的技术方案，无论是中浓度或者低浓度的PAHs污染土壤，经微生物强化降解与化学氧化联合处理后PAHs与对照组相比，降解率在62.39％-84.76％之间，处理效果优于单一的化学氧化与微生物修复技术。可见，本发明的技术方案对土壤的PAHs污染具有显著的去除效果。而且，本发明实施例提供的联合修复的方法不使用任何强酸碱类试剂，氧化剂采用对环境危害性较小的双氧水，不会对土壤结构和生物群落造成较大破坏。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本发明实施例首先利用以微生物分枝杆菌、假单胞菌或芽孢杆菌为主体、蘑菇渣、稻壳或秸秆为吸附剂的修复菌剂进行污染土壤的强化降解后，再利用双氧水进行化学氧化修复处理。本发明将化学氧化技术置于微生物修复之后，不仅可以充分发挥微生物修复的降解效果，而且能够减少化学氧化剂的使用量，以联合修复的形式进行两种技术的互补，该方法具有见效快、成本低、可扩展性强的优势，可广泛应用于有机污染场地的土壤修复与治理。

以上对本发明所提供的一种微生物强化降解与化学氧化联合修复多环芳烃污染土壤的方法及其应用进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其中心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护。

Claims

1.一种修复污染土壤的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述微生物强化修复菌剂与污染土壤混合的质量比为(0.12-0.45):1。

3.根据权利要求1所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述将微生物强化修复菌剂与污染土壤混合包括：先将所述微生物强化修复菌剂与污染土壤进行预混，得到菌剂-吸附剂-污染土的复合体；再将所述菌剂-吸附剂-污染土的复合体与污染土壤进行复混。

4.根据权利要求3所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述预混时，所述微生物强化修复菌剂与污染土壤的质量比为(0.3-0.5):1；所述复混时，所述菌剂-吸附剂-污染土的复合体与污染土壤的质量比为(0.12-0.45):1。

5.根据权利要求1-3任一项所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述菌液体积及吸附剂质量的比例为(0.2-0.4)L:1kg。

6.根据权利要求1-3任一项修复污染土壤的方法，其特征在于：所述污染土壤的pH为6-9。

7.根据权利要求1-3任一项所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述微生物强化降解处理的时间为90-120天。

8.根据权利要求1-3任一项所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述翻抛后，保持土壤湿度为20-30％，保持土壤温度为20-40℃。

9.根据权利要求1-3任一项所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述H₂O₂溶液体积与污染土壤质量的比例为(0.15-0.20)L:1kg。

10.根据权利要求1-3任一项所述修复污染土壤的方法，其特征在于：所述进行化学氧化处理的时间为10-15h。