CN109396178A - 一种石油烃污染土壤的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油烃污染土壤的处理方法,所述处理方法包括:(1)向石油烃污染土壤中加入锯末,混合均匀;(2)加入降解石油烃生物药剂的水溶液,混合均匀;(3)加入有机肥料,混合均匀后进行养护。本发明中,有机肥、锯末等材料比较易得,且成本低;降解石油烃生物药剂的主要成分是芽孢杆菌、酵母菌属、微球菌属、酶、营养剂,不包含污染环境物质;向污染土壤中预先加入锯末,可以增加土壤透气性,提高和改善微生物生长环境;修复完成后,锯末在微生物作用下可成为提高土壤肥力物质,既环保又节能;添加有机肥作为氮磷源,保持土壤中微生物最佳生存环境,大大提高微生物降解石油烃污染物的速率和效果。
Description
技术领域
本发明属于环境修复工程领域,更具体地,涉及一种石油烃污染土壤的处理方法。
背景技术
目前,农田土壤污染问题越来越严峻,土壤污染对土地流转再利用和粮食食用品质安全都造成巨大的威胁,农田污染事件频发,因此人们对受到污染土壤的修复治理更加关注。农田污染主要分为重金属和有机物污染,有机物污染主要来源于石油烃对土壤的污染。目前修复石油烃污染土壤方法及缺点主要有:
1、换土法:换土法是将污染土壤挖走进行处置,然后在挖掘区域填入洁净的土壤;该法针对高浓度有机污染土壤,能够快速、有效的修复污染土壤,但换出土壤还需处置且换进土壤需要改良,才能满足种植需求,因此工程量较大且成本很高。
2、化学氧化法:化学氧化法是向有机污染土壤中添加氧化药剂,通过发生氧化反应,将污染物分解为碳水化合物,达到去除污染物的目的;该法对中低污染浓度土壤修复速度快且效果好,但由于引用化学药剂会对农田土壤造成其他影响,且修复后土壤肥力会减低,后期还需进行土壤改良等措施,恢复土壤肥力,因此修复成本较高,且风险较大。
3、热脱附法:热脱附法是将土壤中的有机污染物加热到足够的温度,以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离,进入气体处理系统的方法。该法可以彻底去除土壤中污染物,但由于该法不仅施工前需要进行土壤预处理,而且还需进行尾气处置装置,修复成本较高;且对于农田土壤而言,热脱附对土壤结构、肥力会有很大影响,因此修复结束后还需对土壤进行土壤肥力恢复,因此修复成本较高,且风险较大。
4、微生物修复法:微生物修复法向有机污染土壤中添加有微生物机物降解,通过微生物新陈代谢等作用,来降解污染物浓度。该法由于微生物生长、繁殖需要一定时间,因此修复周期较长。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种针对农田土壤有机物污染的高效且环保的修复方法。
为了实现上述目的,本发明提供一种石油烃污染土壤的处理方法,所述处理方法包括:
(1)向石油烃污染土壤中加入锯末,混合均匀;
(2)加入降解石油烃生物药剂的水溶液,混合均匀;
(3)加入有机肥料,混合均匀后进行养护;
所述降解石油烃生物药剂包括:
芽孢杆菌40-60重量份、酵母菌属15-25重量份、微球菌属5-15重量份、酶5-15重量份、营养剂5-15重量份。
作为本发明优选的实施方式,所述处理方法还包括:向石油烃污染土壤中喷水,保证石油烃污染土壤的含水率为20-30%。
作为本发明优选的实施方式,所述酶为石化酶,所述营养剂选自氨基酸系列、葡萄糖、维生素系列中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式,所述氨基酸系列包括但不限于β型蛋白质氨基酸、甘氨酸;所述维生素系列包括但不限于硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)。
作为本发明优选的实施方式,所述锯末的用量为石油烃污染土壤重量的4-6wt%,向土壤添加锯末的目的在于增大土壤空隙,同时,修复完成后,锯末在微生物作用下可成为提高土壤肥力物质,既环保又节能。
作为本发明优选的实施方式,每1m3锯末与石油烃污染土壤的混合物中,降解石油烃生物药剂的水溶液的用量为80-120g。
作为本发明优选的实施方式,降解石油烃生物药剂的水溶液中,降解石油烃生物药剂的浓度为15-25g/L。
作为本发明优选的实施方式,每1m3石油烃污染土壤中有机肥料的添加量为5-10kg。
作为本发明优选的实施方式,所述有机肥料选自鸡粪、猪粪和牛粪中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式,石油烃污染土壤中C、N、P元素的重量比为90-110:4-6:1。
作为本发明优选的实施方式,步骤(3)中,养护时间为30-45天。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明中,有机肥、锯末等材料比较易得,且成本低;
(2)降解石油烃生物药剂的主要成分是芽孢杆菌、酵母菌属、微球菌属、酶、营养剂,不包含污染环境物质;
(3)向污染土壤中预先加入锯末,可以增加土壤透气性,提高和改善微生物生长环境;修复完成后,锯末在微生物作用下可成为提高土壤肥力物质,既环保又节能;
(4)添加有机肥(鸡粪、猪粪)作为氮磷源,保持土壤中微生物最佳生存环境,增强微生物繁殖、生长、新陈代谢功能,从而大大提高微生物降解石油烃污染物的速率和效果。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明实施例中的石油烃污染土壤取自辽宁盘山县某地石油烃污染农田土壤(实施例1)和兰州市兰州石化周边某农田土壤(实施例2),其中总石油烃超过国家《农用地土壤环境质量标准》(第三次征求意见稿)浓度限值,利用本发明所述方案对所取石油烃污染土壤进行处理,处理后农田土壤总石油烃浓度降低到《农用地土壤环境质量标准》(第三次征求意见稿)浓度限值500mg/kg以下。
实施例中,采用的降解石油烃生物药剂配方为包括:
芽孢杆菌50重量份、酵母菌属20重量份、微球菌属10重量份、酶10重量份、营养剂10重量份。
实施例中,石油烃污染土壤中C、N、P元素的重量比为100:5:1。
实施例1:
取辽宁盘山县某地石油烃污染农田土壤,经分析,该土壤样品中平均总石油烃污染浓度为730mg/kg。
首先各取污染土壤10kg两份,
编号①:添加0.625g降解石油烃生物药剂(按照20g/L水的比例溶解),充分搅拌混合均匀,喷洒适量清水,使其含水率保持在20-30%,养护时间30天,期间每周对充分翻动土壤;
编号②:添加5wt%锯末,充分搅拌混合后添加0.625g降解石油烃生物药剂(按照20g/L水的比例溶解),紧接着添加鸡粪、猪粪混合有机肥62.5g,充分搅拌混合均匀,喷洒适量清水,使其含水率保持在20-30%,养护时间30天,期间每周对充分翻动土壤。
养护30天完成后,将两份土壤分别取①和②各1kg送往有资质第三方检测单位进行检测分析,检测结果汇总如下表1。
表1养护30天①和②组土壤石油烃浓度(mg/kg)
备注:①代表污染土壤只添加0BT降解剂,没有进行增强微生物生长的方法;②代表污染土壤添加0BT降解剂,进行增强微生物生长的方法。
由于①组土壤石油烃浓度没有达到参考标准,因此继续进行养护,同样为了对照实验,②组土壤也同样继续养护。养护时间15天,养护期间每周充分翻动土壤,喷洒适量清水使含水率保持在20-30%。养护结束后,分别取样1kg,送往有资质第三方检测单位进行检测分析,检测结果汇总如下表2。
表2养护45天①和②组土壤石油烃浓度(mg/kg)
备注:①代表污染土壤只添加降解石油烃生物药剂,没有进行增强微生物生长的方法;②代表污染土壤添加降解石油烃生物药剂,且进行增强微生物生长的方法。
从表1和表2可以明显看出,在进行增强生物药剂降解石油烃污染农田土壤方法措施时,土壤中石油烃污染浓度降低到《农用地土壤环境质量标准》(第三次征求意见稿)浓度限值500mg/kg以下,修复效果显著,且修复周期比没有进行增强生物药剂降解石油烃污染农田土壤方法措施明显降低。
实施例2:
取兰州市兰州石化周边某农田土壤,经分析,该土壤样品中平均总石油烃污染浓度为1024.5mg/kg。
首先各取污染土壤10kg两份,编号①:添加0.625g降解石油烃生物药剂(按照20g/L水的比例溶解),充分搅拌混合均匀,喷洒适量清水,使其含水率保持在20-30%,养护时间30天,期间每周对充分翻动土壤;
编号②添加5%锯末,充分搅拌混合后添加0.625g降解石油烃生物药剂(按照20g/L水的比例溶解),紧接着添加鸡粪、猪粪混合有机肥62.5g,充分搅拌混合均匀,喷洒适量清水,使其含水率保持在20-30%,养护时间30天,期间每周对充分翻动土壤。
养护30天完成后,将两份土壤分别取①和②1kg送往有资质第三方检测单位进行检测分析,检测结果汇总如下表3。
表3养护30天①和②组土壤石油烃浓度(mg/kg)
备注:①代表污染土壤只添加降解石油烃生物药剂,没有进行增强微生物生长的方法;②代表污染土壤添加降解石油烃生物药剂,且进行增强微生物生长的方法。
由表3可看出,①组和②组修复处置30天后,对石油烃污染有一定降解作用,但①组降解效果远远不如②组,但都没有达到参考标准,因此继续进行养护。养护时间15天,养护期间每周充分翻动土壤,喷洒适量清水使含水率保持在20-30%。养护结束后,分别取样1kg,送往有资质第三方检测单位进行检测分析,检测结果汇总如下表4。
表4养护45天①和②组土壤石油烃浓度(mg/kg)
备注:①代表污染土壤只添加降解石油烃生物药剂,没有进行增强微生物生长的方法;②代表污染土壤添加降解石油烃生物药剂,且进行增强微生物生长的方法。
由表4可明显看出,养护45天后②组土壤污染物浓度已经降低到参考标准。由于①组土壤石油烃浓度没有达到参考标准,因此继续进行养护,同样为了对照实验,②组土壤也同样继续养护。养护时间15天,养护期间每周充分翻动土壤,喷洒适量清水使含水率保持在20-30%。养护结束后,分别取样1kg,送往有资质第三方检测单位进行检测分析,检测结果汇总如下表5。
表5养护60天①和②组土壤石油烃浓度(mg/kg)
备注:①代表污染土壤只添加降解石油烃生物药剂,没有进行增强微生物生长的方法;②代表污染土壤添加降解石油烃生物药剂,且进行增强微生物生长的方法。
从表3、表4和表5可以明显看出,在进行增强生物药剂降解石油烃污染农田土壤方法措施时,土壤中石油烃污染浓度降低到《农用地土壤环境质量标准》(第三次征求意见稿)浓度限值500mg/kg以下,修复效果显著,且修复周期比没有进行增强生物药剂降解石油烃污染农田土壤方法措施明显降低。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种石油烃污染土壤的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括:
(1)向石油烃污染土壤中加入锯末,混合均匀;
(2)加入降解石油烃生物药剂的水溶液,混合均匀;
(3)加入有机肥料,混合均匀后进行养护;
所述降解石油烃生物药剂包括:
芽孢杆菌40-60重量份、酵母菌属15-25重量份、微球菌属5-15重量份、酶5-15重量份、营养剂5-15重量份。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述处理方法还包括:向石油烃污染土壤中喷水,保证石油烃污染土壤的含水率为20-30%。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其中,
所述酶为石化酶,所述营养剂选自氨基酸系列、葡萄糖、维生素系列中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述锯末的用量为石油烃污染土壤重量的4-6wt%。
5.根据权利要求1所述的处理方法,其中,每1m3锯末与石油烃污染土壤的混合物中,降解石油烃生物药剂的水溶液的用量为80-120g。
6.根据权利要求5所述的处理方法,其中,降解石油烃生物药剂的水溶液中,降解石油烃生物药剂的浓度为15-25g/L。
7.根据权利要求1所述的处理方法,其中,每1m3石油烃污染土壤中有机肥料的添加量为5-10kg。
8.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述有机肥料选自鸡粪、猪粪和牛粪中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的处理方法,其中,石油烃污染土壤中C、N、P元素的重量比为90-110:4-6:1。
10.根据权利要求1所述的处理方法,其中,养护时间为30-45天。
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