[发明专利]多环芳烃与重金属复合污染场地土壤的化学-微生物联合修复方法

说明书

 

技术领域

本发明属于污染场地土壤修复技术领域，尤其涉及多环芳烃和多种重金属复合污染场地土壤的快速化学-微生物修复方法。

 

背景技术

近年来，随着我国城市化进程和产业转移步伐的加快， 以及国家“退二进三”“退城进园”等政策的实施，出现了大批由焦化厂、钢铁厂和发电厂等企业关闭和搬迁导致的多环芳烃和重金属复合污染的场地土壤。当前大多数此类场地面临用地功能的转换和二次开发，如：商业用地、居民住宅等。这些场地中潜存的高风险污染土壤将成为人类“化学定时炸弹”，严重威胁人体健康和环境安全，已成为当前亟需解决的土壤环境问题。

目前此类污染土壤的修复，有多种方式可供选择，主要分为微生物修复、动植物修复和物理化学法修复。其中，申请号：200510047472.3，200610134205.4和200810228377.7分别提供了三种用于多环芳烃污染土壤修复的固定化颗粒制备方法，固定化细菌制备方法和菌剂制备使用方法。但这些方法主要针对污染浓度较低的多环芳烃污染农田土壤，而对于高污染浓度的场地土壤，则效果欠佳；申请号：200710020380.5提供了一种锌镉复合污染的植物修复方法，但这类方法实际操作周期较长，受到的环境干扰因素较大，不利于实现快速修复效果；申请号：200710010441.X提供了一种重金属污染土壤淋洗装置及其方法，但该方法只针对重金属复合污染土壤的修复，而对于有机污染物和重金属同时存在的复合污染土壤效果较差；与本发明最接近的现有技术是表面活性剂洗脱技术。申请号：201010558286.7提供了一种淋洗修复有机-无机复合污染土壤的方法，该方法主要使用十二烷基硫酸钠和二乙胺二琥珀酸淋洗污染土壤，但该方法针对的有机污染物主要是氯苯类和三氯乙烯类有机污染物，针对的重金属主要是铜和铬污染土壤，缺少对于多环芳烃和多种类型重金属复合污染场地土壤的效用验证，并且使用的化学淋洗剂对于污染土壤环境生态功能的恢复具有潜在的风险。

现有技术存在的主要缺陷是缺乏同时针对有机-无机复合污染场地土壤的淋洗技术、针对的有机-无机污染物类型较少、选用的化学淋洗剂环境友好性较差和淋洗去除效果不彻底等，因而现有技术市场运用前景并不明朗。

缺陷产生的主要原因有：近年来，出现了大批由焦化厂、钢铁厂和发电厂等企业关闭和搬迁导致的有机-无机复合污染场地，而前期科技人员对此类污染土壤修复技术的关注和研发相对较少；现有修复技术主要针对原先污染浓度相对较低的农田土壤，而对于污染浓度较高的场地土壤，修复效果明显欠佳；现有修复技术对于修复后土壤环境微生物生态功能多样性恢复的兼顾较少。

因此，研发环境友好的增效淋洗与微生物强化降解联合修复方法具有重要的现实意义。

 

发明内容

解决的技术问题：本发明针对上述现有技术缺陷，提供一种用于修复多环芳烃与重金属复合污染场地土壤的化学-微生物联合技术方法，该技术连续淋洗效率高，微生物深度降解彻底，是一种兼具环境友好性的联合修复技术。

技术方案：多环芳烃与重金属复合污染场地土壤的化学-微生物联合修复方法，步骤为采用甲基β环糊精水溶液对土壤进行淋洗，同时超声处理，淋洗反应温度在25-50℃；调节N、P营养源比例为10:1后，再接种多环芳烃降解菌培养完成修复。

具体修复方法为：a.对污染土壤进行破碎筛分，将粒径小于2毫米的土粒置于搅拌器内；b.向搅拌器内加入相当于土壤2-10倍体积的50-100g/L甲基β环糊精水溶液；c.调控淋洗反应温度为25-50℃，持续搅拌淋洗60min；同时用超声仪对搅拌器内的土壤施以35kHz，持续不超过30min的超声；d.停止搅拌并静置，将搅拌器中上层液体分离，而对下层土壤悬液体系以板框压滤实现土水分离完成第一次淋洗修复；e.重复a~d方法，实现土壤连续淋洗修复3-5次；f.利用缓冲液调控土壤中N/P比为10:1；g.再向土壤接种体积质量比为4% （mL/g）的多环芳烃降解菌Paracoccus sp. strain HPD-2（CGMCC NO.2568）悬液，其含菌量约为2×10⁸ CFU L^?1，持续降解90~140天，完成修复。