[发明专利]一种利用污泥生物碳修复含新兴有机污染物土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及新兴有机污染土壤的修复方法，尤其涉及一种利用污泥生物碳修复含新兴有机污染物土壤的方法。

背景技术

土壤因其电负性及高比表面积成为天然的吸附剂和载体，是新兴有机污染物最主要的汇。新兴有机污染物(Emerging Organic Contaminants,EOCs)包括内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)、药物和个人护理产品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)和全氟化合物(PFCs)等。新兴有机污染物在化学性质上与传统的持久性有机污染物存在巨大差异。持久性有机污染物往往水溶度较低，因而在土壤中的迁移性较差；而新兴污染物水溶度较高，多为亲水性物质，因而在土壤中的迁移性和生物有效性都很高，对土壤，尤其是农业用地，造成的危害更大，具有明显的生物积累性、毒性和难降解性。近年来，EOCs的副作用引起了广泛的关注，与传统的持久性有机污染物相比，新兴有机污染物具有更强的危害，是目前国内外研究的热点及难点。

人工合成物质被大量的工业生产并广泛的应用在各个领域中，城市工业废物不断进入土壤，垃圾填埋渗漏，造成土壤环境污染事故不断发生。以抗生素为例，抗生素是畜禽养殖和水产养殖中常用的一类化学品，其使用量大，体内代谢率低，可通过畜禽粪便的农业施用直接进入土壤环境，富集到一定程度通过植物吸收等方式可沿食物链传递到人，严重干扰人类各项生理功能。缓解和修复土壤污染是环境科学和工程中急待解决的重要问题，已成为国内外环境科学乃至土壤科学的热点研究问题和前沿领域之一。

目前，土壤修复的方法主要有4种方法：

(1)物理修复，例如中国专利CN102873087A公开了“土壤修复系统及土壤修复方法”，利用热解析技术修复土壤。

(2)化学修复，例如中国专利CN102950149A公开了“一种有机污染土壤的修复方法”，通过氨基羧酸络合剂与Fe²⁺之间一系列的配位反应络合溶解氧，并最终使O-O键断裂活化原位产生H₂O₂，与Fe²⁺形成的Fenton反应，快速降解土壤中的有机污染物。

(3)植物修复，例如中国专利CN102172607A公开了“水麻在修复土壤重金属镉污染中的应用”，利用水麻对镉的富集特性，将大部分镉转移到地上部分。

(4)微生物修复，例如中国专利CN202185451U公开了“一种循环式生物淋洗修复土壤重金属污染的试验装置”，利用氧化硫硫杆菌生长过程中产酸来淋洗出重金属污染物。

现有修复方法虽然对污染土壤起到一定的修复作用，但仍存在以下主要缺点：

(1)物理修复和化学修复是传统修复方法，虽然目标直接，在实际应用中取得一定成效，但存在实施复杂，成本高，对周围生态环境扰动大，建设过程中生态影响严重等问题，对于低浓度的污染土壤其修复效率往往较低；

(2)植物和微生物修复方法见效慢，并且不适用于高污染土地，对于农用土地的修复会带来经济收益的减少，并且植物和微生物修复通常需要因地制宜地制定本地适合的物种和接种方式，不利于大规模的推广和应用。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种利用污泥生物碳修复含新兴有机污染物土壤的方法，该方法对于高、低浓度新型有机污染物均有成效，且施用简单，作用快速，成本低廉，适用于大规模的推广和应用。

一种利用污泥生物碳修复含新兴有机污染物土壤的方法，包括如下步骤：

(1)将含污泥的生物质原料在40-60℃烘干、过10-200目筛后，在无氧条件下，300-650℃进行碳化0.5-6h制得生物碳；

(2)将制得的生物碳按0.5-5%的质量百分比施加到污染土壤表面，并对污染土壤表层0-30cm进行翻耕，使其与生物碳充分混匀；

(3)老化6-12月。

优选地，所述的生物质原料的碳化温度为300-500℃。

优选地，所述的生物碳按2-3%的质量百分比施加到污染土壤表面。

优选地，步骤(3)中对污染土壤表层0-20cm进行翻耕。

优选地，以N₂提供无氧条件，维持0.5-1h。更优选地，N₂的流速为0.25-0.75L/min。