CN111922065A - 一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法。将微生物营养剂、土著微生物菌剂和氧化剂与有机污染土壤混匀，氧化剂优先去除土壤中生物有效性高的有机污染物，降低其生物毒性，投加的微生物营养剂和土著微生物菌剂快速增加土壤中有机污染物降解菌的数量，提高有机污染物的去除效率。相比单独投加氧化剂对有机污染土壤的氧化处理，该方法显著提高有机污染物的微生物去除率，大幅节约氧化剂的消耗，整个操作过程简单、经济有效，适用于多种有机污染土壤。
Description
技术领域
本发明涉及有机污染土壤治理技术领域，具体涉及一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法。
背景技术
随着城市化进程不断推进，大批焦化、化工、石油等行业的污染企业关停搬迁，产生大量有机污染场地待修复。化学氧化修复技术利用氧化剂能够快速去除土壤中的有机污染物，具有修复效率高、周期短、成本较低、对污染物类型和浓度不敏感等优点，是有机污染场地常用修复技术。然而，单纯的化学氧化修复药剂投入成本高，且存在对环境二次污染的风险。针对在实际应用中的不足，近年来，很多研究者通过联合环境友好的微生物修复减少氧化剂的投入，以降低单纯化学氧化修复对环境的不良影响，但国内尚未从整体上解决化学氧化和微生物修复技术耦合的问题。
专利CN108580539A公开了一种化学氧化耦合微生物修复有机污染土壤的方法。该方法通过氧化剂消耗后每隔一周翻动土壤刺激土著微生物的生长，从而提高污染物的去除效率。该方法修复周期长，需要数次翻动土壤，操作较复杂。专利CN106811205A公开了一种过硫酸盐耦合土著微生物刺激修复石油烃污染土壤的方法。该方法首先利用过硫酸盐氧化处理石油烃污染土壤，反应5～7d后加入土著微生物营养源刺激剂，修复周期(2～12个月)较长。专利CN105750327B公开了一种采用臭氧-生物堆技术异位修复石油烃污染土壤的方法。该方法首先利用臭氧氧化土壤有机污染物，然后利用生物堆中好氧微生物进一步降解污染物，由于臭氧是有毒物质，需要配置臭氧收集与去除装置。专利CN106190891B公开了一种基于过硫酸钠复合物氧化与微生物菌群生物强化联合处理重度石油污染土壤或油泥的方法。该方法先利用过硫酸钠复合物作为氧化剂与表面活性剂配合使用对污染土壤或油泥进行氧化处理，之后接入由芽孢杆菌(Bacillus sp.)和枝顶孢霉菌(Acremoniumsp.Y0997)或黄孢原毛平革菌(Phanerochaete sp.F0996)的混合菌群。该方法添加的混合菌群为外源微生物，外源微生物一般在土壤环境中难以保持较高的活性，且存在潜在的生态环境安全风险，广泛应用受到严格限制。
发明内容
针对以上不足之处，本发明的目的在于提供一种化学氧化联合土著微生物修复有机污染土壤的方法，该方法耦合了化学氧化技术、土著微生物刺激和强化技术，操作简单、投入少，能够提高土壤有机污染物去除效率和环境友好度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种化学氧化联合土著微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将有机污染土壤进行破碎、筛分处理；
S2将微生物营养剂、土著微生物菌剂、氧化剂与有机污染土壤充分混匀；
S3调节土壤含水率，孵育5～20d。
进一步地，所述的步骤S1具体为：将有机污染土壤含水率控制在25％以下，机械破碎、筛分，土块粒径不超过2cm；
进一步地，所述的步骤S2具体为：将微生物营养剂、土著微生物菌剂和氧化剂分别制成溶液，分次喷洒到经筛分的土壤中，进行充分混匀。
进一步地，所述微生物营养剂为磷酸盐和硝酸盐复配制得，氮磷质量比范围为1:1～4:1，投加浓度为土壤质量的0.2％～1％；
进一步地，所述土著微生物菌剂按照中国专利CN110756578A所述方法培养获得，投加菌剂对处理土壤的体积分数为1％～10％；
进一步地，S2所述氧化剂为过硫酸盐、过氧化钙、高锰酸钾、过氧化氢、硫酸亚铁、氧化钙的一种或者多种，投加浓度为土壤质量的0.2％～2％；
进一步地，S3所述土壤含水率为30％～60％，孵育时间为5～20d。
有益效果：
本发明将化学氧化技术、土著微生物刺激和强化技术进行有机结合，通过快速去除土壤中游离的有机污染物以降低其微生物毒性，增加土壤中有机污染物降解菌的数量，达到同等修复效果条件下，大幅降低氧化剂消耗量，提高修复技术的环境友好度，整个过程操作简单、经济高效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
将有机污染土壤进行破碎后过2mm筛；
处理一取40g等干重的污染土壤与0.2g过硫酸钾、0.02g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至30％；
处理二取40g等干重的污染土壤与0.1g过硫酸钾、0.01g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至30％；
处理三取40g等干重的污染土壤与0.1g过硫酸钾、0.01g硫酸亚铁、0.16g硝酸钾、0.04g磷酸二氢钾、5mL菌剂，充分混匀，调节含水率至30％。
养护10d，土壤含水率保持在30％，温度30℃。按《土壤和沉积物半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法》(HJ 834-2017)测定土壤中有机污染物的浓度，结果见下表。
| 处理 | 二苯并(a,h)蒽浓度(mg/kg) |
| 对照 | 35.9 |
| 处理一 | 11.2 |
| 处理二 | 21.5 |
| 处理三 | 9.0 |
实施例2
将有机污染土壤进行破碎后过2mm筛；
处理一取40g等干重的污染土壤与0.1g过硫酸钾、0.1g过氧化钙、0.02g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至40％；
处理二取40g等干重的污染土壤与0.05g过硫酸钾、0.05g过氧化钙、0.01g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至40％；
处理三取40g等干重的污染土壤与0.05g过硫酸钾、0.05g过氧化钙、0.01g硫酸亚铁、0.16g硝酸钾、0.04g磷酸二氢钾、5mL菌剂，充分混匀，调节含水率至40％。
养护10d，土壤含水率保持在40％，温度30℃。按《土壤和沉积物半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法》(HJ 834-2017)测定土壤中有机污染物的浓度，结果见下表。
| 处理 | 二苯并(a,h)蒽浓度(mg/kg) |
| 对照 | 35.9 |
| 处理一 | 17.6 |
| 处理二 | 27.6 |
| 处理三 | 14.2 |
实施例3
将有机污染土壤进行破碎后过2mm筛；
处理一取40g等干重的污染土壤与0.2g过硫酸钠、0.02g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至35％；
处理二取40g等干重的污染土壤与0.1g过硫酸钠、0.01g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至30％；
处理三取40g等干重的污染土壤与0.1g过硫酸钠、0.01g硫酸亚铁、0.16g硝酸钾、0.04g磷酸二氢钾、5mL菌剂，充分混匀，调节含水率至30％。
养护7d，土壤含水率保持在30％，温度30℃。按《土壤和沉积物半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法》(HJ 834-2017)测定土壤中有机污染物的浓度，结果见下表。
| 处理 | 二苯并(a,h)蒽浓度(mg/kg) |
| 对照 | 35.9 |
| 处理一 | 10.1 |
| 处理二 | 21.2 |
| 处理三 | 6.5 |
实施例4
将有机污染土壤进行破碎后过2mm筛；
处理一取40g等干重的污染土壤与0.1g过硫酸钠、0.1g过氧化钙、0.02g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至40％；
处理二取40g等干重的污染土壤与0.05g过硫酸钠、0.05g过氧化钙、0.01g硫酸亚铁，充分混匀，调节含水率至40％；
处理三取40g等干重的污染土壤与0.05g过硫酸钠、0.05g过氧化钙、0.01g硫酸亚铁、0.16g硝酸钾、0.04g磷酸二氢钾、5mL菌剂，充分混匀，调节含水率至40％。
养护10d，土壤含水率保持在40％，温度30℃。按《土壤和沉积物半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法》(HJ 834-2017)测定土壤中有机污染物的浓度，结果见下表。
| 处理 | 二苯并(a,h)蒽浓度(mg/kg) |
| 对照 | 35.9 |
| 处理一 | 15.3 |
| 处理二 | 23.7 |
| 处理三 | 11.4 |
Claims (7)
1.一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将有机污染土壤进行破碎、筛分处理；
S2将微生物营养剂、土著微生物菌剂、氧化剂与有机污染土壤充分混匀；
S3调节土壤含水率，孵育5～20d。
2.如权利要求1所述的一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，所述的步骤S1具体为：将有机污染土壤含水率控制在25％以下，机械破碎、筛分。
3.如权利要求1所述的一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，所述的步骤S2具体为：将微生物营养剂、土著微生物菌剂和氧化剂分别制成溶液，分次喷洒到经筛分的土壤中，进行充分混匀。
4.如权利要求1所述的一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，步骤S2所述微生物营养剂为磷酸盐和硝酸盐复配制得，氮磷质量比范围为1:1～4:1，投加浓度为土壤质量的0.2％～1％。
5.如权利要求1所述的一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，投加步骤S2所述土著微生物菌剂对处理土壤的体积分数为1％～10％。
6.如权利要求1所述的一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，步骤S2所述氧化剂为过硫酸盐、过氧化钙、高锰酸钾、过氧化氢、硫酸亚铁、氧化钙、氢氧化钙的一种或者多种，投加浓度为土壤质量的0.2％～2％。
7.如权利要求1所述的一种化学氧化联合微生物修复有机污染土壤的方法，其特征在于，S3所述土壤含水率为30％～60％，孵育时间为5～20d。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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