CN111389888B - 一种原位修复石油污染土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原位修复石油污染土壤的方法，包括以下步骤：S1、在原位将含有皂苷成分的制剂与水混合后，洒至土壤表面，对土壤中石油成分进行淋洗或洗脱；所述制剂与水混合比例为1:100‑1:3000；所述制剂添加量与土壤中石油比例为1:10‑1:100；S2、经洗脱或淋洗的土壤，经48‑72h后，在表层加入吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素，所述吸附剂为活性炭、腐殖酸、糊精、膨润土、沸石中的一种或多种混合；所述微生物菌为巨大芽孢杆菌、假单胞杆菌与绿脓杆菌的混合型菌剂，所述微生物菌的总活菌数不低于10亿cfu/g。本发明采用上述一种原位修复石油污染土壤的方法，极大扩大了微生物与污染物的接触面积，降解周期缩短，降解效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，特别是涉及一种原位修复石油污染土壤的方法。
背景技术
土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础，是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所。随着现代文明的发展，土壤污染问题日益突出，与大气污染、水污染一起组成人类面临的三大污染。根据环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示，我国土壤总超标率高达16.1％。其中有机类污染物尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。
土壤中石油污染主要包括碳氢化合物(脂肪烃、芳香烃等)、卤代烃及其他组分(含氧化合物、含氯化合物和含硫化合物)。这些有机污染物主要来源于石油开采过程中泵、管线、油罐及净化设备的泄露，石油运输中的偶然事故，地下油罐的渗漏及煤化工生产过程中的泄露或不合格排放等。石油污染物组成复杂，含有致畸、致癌、致突变等物质(卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并芘等)，这些物质一旦进入土壤，将会对人类健康和生态环境造成严重危害。石油在土壤中超过一定的限度，一方面会改变土壤的物理化学性质，影响土壤的可用性，另一方面因其存在的毒性对土壤生物产生毒害，甚至通过食物链影响人类健康，引起一系列社会问题。
目前常见的石油污染土壤修复技术及优缺点如下表：
就当前整体而言，土壤污染修复工作仍面临多方面的挑战，其中修复技术、成本、二次污染及修复周期等都存在各种不足。在石油污染修复中，普遍存在的修复工程复杂、造价高昂、二次污染隐患大的问题，因此需要人们从新的角度来认识和分析，从而找到解决问题的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种原位修复石油污染土壤的方法，极大扩大了微生物与污染物的接触面积，降解周期缩短，降解效果更好。
为实现上述目的，本发明提供了一种原位修复石油污染土壤的方法，包括以下步骤：
S1、在原位将含有皂苷成分的制剂与水混合后，洒至土壤表面，对土壤中石油成分进行淋洗或洗脱；所述制剂与水混合比例为1:100-1:3000；所述制剂添加量与土壤中石油比例为1:10-1:100；
S2、经洗脱或淋洗的土壤，经48-72h后，在表层加入吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素，所述吸附剂为活性炭、腐殖酸、糊精、膨润土、沸石、三乙醇胺中的一种或多种混合；所述微生物菌为巨大芽孢杆菌、假单胞杆菌与绿脓杆菌的混合型菌剂，所述微生物菌的总活菌数不低于10亿cfu/g；所述生物刺激素由营养因子、硫酸铵、磷酸二氢钾按照10：10：1比例组成；所述营养因子主要由虾壳粉、蟹壳粉、海藻粉、血粉中一种或多种组成。
优选的，在步骤S1中利用液态制剂对污染土壤进行淋洗之前，确定皂苷制剂与水的混合比例。
优选的，步骤S1中所述制剂与水混合后液体向土壤中加入方式为漫灌或喷淋。
优选的，步骤S2中吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素加入的方式是借助机械旋耕或人工翻地的方式将所加入物与土壤进行充分混合，所述翻耕深度介于30-40cm。
优选的，步骤S2中混合均匀的土壤28-32d机械翻地一次，每60d再加入吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素各一次。
优选的，所述皂苷成分为皂荚皂苷、柴胡皂苷、海棠皂苷、商陆皂苷、无患子皂苷中的一种或多种原料制成的提取液。
优选的，所述污染土壤的pH范围介于5.5-8.0之间。
优选的，吸附剂、微生物菌剂与营养剂比例分别为10-50kg/667m2、5-10kg/667m2、20-100kg/667m2。
优选的，所述石油污染土壤修复方法还适用于石油与有机物污染土壤修复、土壤中农残修复、土壤中重金属修复或石油混合污染土壤修复。
因此，本发明采用上述一种原位修复石油污染土壤的方法，基于石油在土壤中分布不均匀，上层污染严重，随着土壤表层往下，石油污染物越少，这种不均衡导致上层微生物生长受到高浓度污染物的限制。
本发明的方法通过淋洗使得土壤中有机污染物在局部进行溶解、扩散，改变局部浓度过高的情况。将土壤中石油洗脱发散，将残留石油均匀分布在土壤中，同时将吸附剂打散后在土壤中散开。吸附剂为极细的、具有吸附性、或可与石油成分形成离子亲和的物质，通过物理机械化混拌，使得吸附剂小颗粒在土壤中分散开来，形成一个个吸附中心点，并与生物刺激素和微生物形成一个个小微球，一方面使得污染物在土壤中固定，另一方面，有机污染物与生物刺激素中的其他营养成分形成合力的配比，促进微生物的吸收和利用，进而分解利用有机污染物。即吸附剂扩大微生物与石油污染物的接触面积，借助微生物分解利用与酶降解，实现降低土壤中石油的含量，达到修复土壤的目的。
与一般的生物降解法相比，本发明的方法可在原位进行，同时前期淋洗和皂苷物质浸润，将扩散，再利用吸附剂形成微球吸附，极大扩大了微生物与污染物的接触面积，降解周期缩短，降解效果更好。与物理、化学处理技术相比，成本低，处理工艺简单，无二次污染。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步的说明。
一种原位修复石油污染土壤的方法，包括以下步骤：
S1、利用含有皂苷的液剂与水混合后，对污染土壤进行浇灌或淋洗，使得土壤中的石油成分软化、扩散，在土壤中均匀分布，降低局部石油含量较大的情况，有利于土著微生物的代谢与繁殖。
在原位将含有皂苷成分的制剂与水混合后，洒至土壤表面，对土壤中石油成分进行淋洗或洗脱；皂苷成分为皂荚皂苷、柴胡皂苷、海棠皂苷、商陆皂苷、无患子皂苷中的一种或多种原料制成的提取液。吸附剂、微生物菌剂与营养剂比例分别为10-50kg/667m2、5-10kg/667m2、20-100kg/667m2。制剂与水混合比例为1:100-1:3000；制剂添加量与土壤中石油比例为1:10-1:100；
污染土壤的pH范围介于5.5-8.0之间，如过低或高，影响本方法的修复效果，应进行预处理。利用液态制剂对污染土壤进行淋洗之前，确定皂苷制剂与水的混合比例。制剂与水混合后液体向土壤中加入方式为漫灌或喷淋。
S2、经洗脱或淋洗的土壤，经48-72h后，在表层加入吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素，吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素加入的方式是借助机械旋耕或人工翻地的方式将所加入物与土壤进行充分混合。借助吸附剂的细颗粒及吸附能力将石油成分在土壤中形成一个个微球，微生物在生物刺激素的营养刺激下对小微球进行代谢和降解，实现石油污染物的清除。
吸附剂为活性炭、腐殖酸、糊精、膨润土、沸石、三乙醇胺中的一种或多种混合；微生物菌为巨大芽孢杆菌、假单胞杆菌与绿脓杆菌的混合型菌剂，微生物菌的总活菌数不低于10亿cfu/g，巨大芽孢杆菌不低于100亿cfu/g，假单胞杆菌不低于50亿cfu/g，绿脓杆菌不低于10亿cfu/g。生物刺激素由营养因子、硫酸铵、磷酸二氢钾按照10：10：1比例组成。营养因子主要由虾壳粉、蟹壳粉、海藻粉、血粉中一种或多种组成，营养因子中含有的营养成分多为蛋白质、酶或微量元素等，为土著微生物与添加的外源微生物提供必需的养分。
翻耕深度介于30-40cm。混合均匀的土壤28-32d机械翻地一次，每60d再加入吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素各一次。60d为一个处理周期，每周期结束后，根据土壤中石油残留的降解情况，重复以上处理步骤。2-3个处理周期结束后，土壤中总石油烃可降至500mg/kg以下。
石油污染土壤修复方法还适用于石油与有机物污染土壤修复、土壤中农残修复、土壤中重金属修复或石油混合污染土壤修复。
实施例一
皂苷成分选用无患子提取物或皂荚提取物，其与水混合比例为1:500-1:1000。
实施例二
吸附剂选用沸石、三乙醇胺或腐殖酸中的一种或多种混合。
因此，本发明采用上述一种原位修复石油污染土壤的方法，极大扩大了微生物与污染物的接触面积，降解周期缩短，降解效果更好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种原位修复石油污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在原位将含有皂苷成分的制剂与水混合后，洒至土壤表面，对土壤中石油成分进行淋洗或洗脱；所述制剂与水混合比例为1:100-1:3000；所述制剂添加量与土壤中石油比例为1:10-1:100；所述制剂与水混合后液体向土壤中加入方式为漫灌或喷淋；所述污染土壤的pH范围介于5.5-8.0之间；
S2、经洗脱或淋洗的土壤，经48-72h后，在表层加入吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素，所述吸附剂为活性炭、腐殖酸、糊精、膨润土、沸石、三乙醇胺中的一种或多种混合；所述微生物菌为巨大芽孢杆菌、假单胞杆菌与绿脓杆菌的混合型菌剂，所述微生物菌的总活菌数不低于10亿cfu/g；所述生物刺激素由营养因子、硫酸铵、磷酸二氢钾按照10：10：1比例组成；所述营养因子主要由虾壳粉、蟹壳粉、海藻粉、血粉中一种或多种组成；
步骤S2中吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素加入的方式是借助机械旋耕或人工翻地的方式将所加入物与土壤进行充分混合，翻耕深度介于30-40cm。
2.根据权利要求1所述的一种原位修复石油污染土壤的方法，其特征在于：在步骤S1中利用液态制剂对污染土壤进行淋洗之前，确定皂苷制剂与水的混合比例。
3.根据权利要求1所述的一种原位修复石油污染土壤的方法，其特征在于：步骤S2中混合均匀的土壤28-32d机械翻地一次，每60d再加入吸附剂、微生物菌剂与生物刺激素各一次。
4.根据权利要求1所述的一种原位修复石油污染土壤的方法，其特征在于：所述皂苷成分为皂荚皂苷、柴胡皂苷、海棠皂苷、商陆皂苷、无患子皂苷中的一种或多种原料制成的提取液。
5.根据权利要求1所述的一种原位修复石油污染土壤的方法，其特征在于：吸附剂、微生物菌剂与营养剂比例分别为10-50kg/667m2、5-10kg/667m2、20-100kg/667m2。
6.根据权利要求1所述的一种原位修复石油污染土壤的方法，其特征在于：所述石油污染土壤修复方法还适用于石油与有机物污染土壤修复、土壤中农残修复、土壤中重金属修复或石油混合污染土壤修复。
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