CN109759432A - 阿特拉津污染土壤的修复方法 - Google Patents

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成一知
纪智慧
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Abstract

本发明提供了阿特拉津污染土壤的修复方法，该方法先将第一修复剂与污染土壤混匀，再向其中加入双氧水后静置，然后加入第二修复剂后发酵。本发明提供的阿特拉津污染土壤修复方法中，通过两种修复剂联用，相辅相成，能有效降低土壤中的阿特拉津含量，高效低耗，修复的同时还能增加土壤微粒间孔隙，提高土壤肥力，最终产生改善土质的效果。

Description

阿特拉津污染土壤的修复方法
技术领域
本发明属于土壤污染治理技术领域，具体涉及阿特拉津污染土壤的修复方法。
背景技术
土壤污染指人类活动产生的污染物进入土壤后，在土壤环境积累，当土壤中有害物质过多，超过土壤自净能力后，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物对人类健康、动植物、空气、水体产生危害，这种危害现象在不同受体的变化中体现出来，该过程即称为土壤污染。土壤污染存在以下特点：(1)隐蔽性和滞后性，大气污染与水污染在达到一定程度时通过感官就能发现，而土壤污染往往要通过有代表性的土壤样品经系统分析、农作物检测、甚至人畜健康的影响研究才能确定性质；(2)累积性与地域性，土壤污染与大气、水体相比，污染物更难在土壤中迁移、扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而达到很高的浓度，与此同时，也使土壤环境污染具有很强的地域性特点；(3)不可逆转性，如果大气和水体受到污染，切断污染源后通过稀释作用和自净作用也有可能使污染问题不断逆转，但是积累在污染土壤环境中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净作用来消除；(4)治理难而周期长，土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法难以修复。
农药在防治农作物病害、虫害、草害，保证农作物正常成长，保障农作物高产丰收，解决人类粮食问题方面发挥了十分重要的作用。其中的阿特拉津，化学名称为2-氯-4-乙胺基-6-异丙胺基-1，3，5-三氮苯，于1959年投入商业生产，是目前为止全球使用最为广泛的除草剂之一。阿特拉津性质稳定不易降解，并且具有生物蓄积性，对人类和动植物都有严重的危害，在广泛又长期使用的同时，积累的农药残留已经成为一大公害。针对阿特拉津的污染治理，目前主要方法有微生物降解、催化氧化和吸附等。其中，微生物降解存在对降解条件要求严格、菌株培养较难、成功率低等；而催化氧化易受环境条件影响；吸附法存在吸附剂难以回收利用、不易脱附再生和强度差等缺点。
因此，针对阿特拉津污染土壤，仍需开发一种新的修复方法。
发明内容
为解决现有技术中，治理阿特拉津污染土壤存在的问题，本发明的目的在于提供一种阿特拉津污染土壤的修复方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
阿特拉津污染土壤的修复方法，步骤包括：
(1)将第一修复剂与污染土壤混匀；
(2)向步骤(1)的混合物中加入双氧水后静置；
(3)向步骤(2)的产物中加入第二修复剂后发酵；
所述第一修复剂为桔杆粉与冶金炉渣的混合；
所述第二修复剂为纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的混合。
优选地，所述第一修复剂中，桔杆粉与冶金炉渣的质量比为3:1。
优选地，步骤(1)所述第二修复剂中，纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的比例为每升酿酒酵母菌液中添加10g纳米Fe3O4。
优选地，步骤(1)所述第一修复剂的添加量为每千克污染土壤中添加20～30g第一修复剂。
优选地，步骤(2)所述双氧水的添加量为每千克污染土壤中添加0.2L双氧水。
优选地，步骤(2)所述静置的时间大于24h。
优选地，所述酿酒酵母菌液中，每毫升酿酒酵母菌液中孢子数量为2.8×106个。
优选地，步骤(3)所述发酵的时间大于48h，发酵的温度为20～30℃。
优选地，所述冶金炉渣中含有以下重量份计的组分：
CaO20～25份，
SiO215～20份，
Fe2O310～15份，
FeO10～15份，
MgO5～10份，
Al2O33～5份。
本发明的修复方法中，第一修复剂为桔杆粉与冶金炉渣的混合，一方面，桔杆粉与冶金炉渣混合可以形成吸附-氧化还原化学反应墙，该反应墙集渗透、吸附、降解反应于一体，高效低耗；另一方面，由于冶金炉渣铁盐含量较高，添加过氧化氢溶液可以发生Fenton或类Fenton反应产生氧化性极强的羟基自由基对有机物进行氧化。
第二修复剂为纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的混合，纳米Fe3O4具有优良的磁效应，制备方法成熟，成本低，是目前使用最多的磁性纳米颗粒，结合酿酒酵母菌液，去除阿特拉津效果显著。
本发明的有益效果
1、本发明提供的阿特拉津污染土壤修复方法中，通过两种修复剂联用，相辅相成，能有效降低土壤中的阿特拉津含量，高效低耗；
2、本发明的修复方法还能增加土壤微粒间孔隙，提高土壤肥力，最终产生改善土质的效果。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例
阿特拉津污染土壤的修复方法，步骤包括：
(1)将第一修复剂与污染土壤混匀；
(2)向步骤(1)的混合物中加入双氧水后静置；
(3)向步骤(2)的产物中加入第二修复剂后发酵；
其中，第一修复剂为桔杆粉与冶金炉渣的混合；第二修复剂为纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的混合。
第一修复剂中，桔杆粉与冶金炉渣的质量比为3:1。
第二修复剂中，纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的比例为每升酿酒酵母菌液中添加10g纳米Fe3O4。
步骤(1)第一修复剂的添加量为每千克污染土壤中添加20～30g第一修复剂。
步骤(2)双氧水的添加量为每千克污染土壤中添加0.2L双氧水，静置的时间大于24h。
酿酒酵母菌液中，每毫升酿酒酵母菌液中孢子数量为2.8×106个，发酵的时间大于48h，发酵的温度为20～30℃。
冶金炉渣中含有以下重量份计的组分：
CaO22份，SiO218份，Fe2O312份，FeO12份，MgO7份，Al2O34份。
对比例1
阿特拉津污染土壤的修复方法，步骤包括：
(1)向污染土壤中加入双氧水后静置；
(2)向步骤(1)的产物中加入第二修复剂后发酵；
其中，第二修复剂为纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的混合，纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的比例为每升酿酒酵母菌液中添加10g纳米Fe3O4。
第一修复剂的添加量为每千克污染土壤中添加20～30g第一修复剂。
双氧水的添加量为每千克污染土壤中添加0.2L双氧水，静置的时间大于24h。
酿酒酵母菌液中，每毫升酿酒酵母菌液中孢子数量为2.8×106个，发酵的时间大于48h，发酵的温度为20～30℃。
冶金炉渣中含有以下重量份计的组分：
CaO22份，SiO218份，Fe2O312份，FeO12份，MgO7份，Al2O34份。
对比例2
阿特拉津污染土壤的修复方法，步骤包括：
(1)将第一修复剂与污染土壤混匀；
(2)向步骤(1)的混合物中加入双氧水后静置；
(3)向步骤(2)的产物中加入第二修复剂后发酵；
其中，第一修复剂为桔杆粉与冶金炉渣的混合；第二修复剂为纳米Fe3O4。
第一修复剂中，桔杆粉与冶金炉渣的质量比为3:1。
步骤(1)第一修复剂的添加量为每千克污染土壤中添加20～30g第一修复剂。
步骤(2)双氧水的添加量为每千克污染土壤中添加0.2L双氧水，静置的时间大于24h。
酿酒酵母菌液中，每毫升酿酒酵母菌液中孢子数量为2.8×106个，发酵的时间大于48h，发酵的温度为20～30℃。
冶金炉渣中含有以下重量份计的组分：
CaO22份，SiO218份，Fe2O312份，FeO12份，MgO7份，Al2O34份。
检测例
在长沙市城郊选取某块曾大量施用阿特拉津的荒地，测试其土壤中阿特拉津的含量为0.52mg/kg，分别通过实施例和对比例1、2提供的方法进行试验后，结果如表1所示。
表1试验测试结果
污染物(浓度) 实施例 对比例1 对比例2
阿特拉津(0.52mg/kg) 0.08mg/kg 0.12mg/kg 0.45mg/kg
从表1结果可知，采用本发明的方法，可以有效降低土壤中的阿特拉津含量。

Claims (9)

1.阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤包括：
(1)将第一修复剂与污染土壤混匀；
(2)向步骤(1)的混合物中加入双氧水后静置；
(3)向步骤(2)的产物中加入第二修复剂后发酵；
所述第一修复剂为桔杆粉与冶金炉渣的混合；
所述第二修复剂为纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的混合。
2.根据权利要求1所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，所述第一修复剂中，桔杆粉与冶金炉渣的质量比为3:1。
3.根据权利要求1所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤(3)所述第二修复剂中，纳米Fe3O4与酿酒酵母菌液的比例为每升酿酒酵母菌液中添加10g纳米Fe3O4。
4.根据权利要求1所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤(1)所述第一修复剂的添加量为每千克污染土壤中添加20～30g第一修复剂。
5.根据权利要求1所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤(2)所述双氧水的添加量为每千克污染土壤中添加0.2L双氧水。
6.根据权利要求1所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤(2)所述静置的时间大于24h。
7.根据权利要求1或3所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，所述酿酒酵母菌液中，每毫升酿酒酵母菌液中孢子数量为2.8×106个。
8.根据权利要求1所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤(3)所述发酵的时间大于48h，发酵的温度为20～30℃。
9.根据权利要求1所述阿特拉津污染土壤的修复方法，其特征在于，所述冶金炉渣中含有以下重量份计的组分：
CaO 20～25份，
SiO2 15～20份，
Fe2O310～15份，
FeO10～15份，
MgO5～10份，
Al2O33～5份。
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