[发明专利]一种梯次修复氯代有机物污染土壤方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护领域，涉及一种梯次修复氯代有机物污染土壤方法。

背景技术

在快速工业化、城市化的进程中，土壤污染已经成为社会广泛关注的生态环境问题。过量的重金属和有机污染物(例如石油烃、氯代有机溶剂、农药、多氯联苯等)会破坏土壤生态系统的正常运转，并可能通过直接暴露或食物链的传播严重威胁到人体的健康。修复污染土壤的现有方法主要包括自然削减、物理隔离、固定稳定化、土壤淋洗法、化学氧化还原方法和生物方法等。生物方法因其环境友好性、经济成本低而得到广泛关注。生物方法主要包括植物修复和微生物修复，前者主要是利用植物来去除、转移或者破坏土壤中的各种有机、无机污染物，但是，该方法耗时长、无法处理高污染物浓度土壤、根系无法到达深层土壤、需要筛选出特殊的超累积型植物。微生物修复方法则采用土壤堆肥或者原位注入微生物的方式，使有机污染土壤的修复时间大大缩短。

与其他的修复技术相比，土壤淋洗法的适用范围更广，可有效处理的污染物包括重金属、放射性核素、氰化物、石油及其裂解产物、半挥发性有机物、农药和多氯联苯等。土壤淋洗修复技术的核心是针对土壤污染物采用合适的淋洗剂，使污染物从土壤微粒的表面脱附、分离。土壤淋洗法的技术优势主要体现在：1)适宜的污染物种类多，而且不受污染浓度的限制；2)使用方式灵活，3)能将污染物质从土壤中彻底的清除，修复效果具有永久性；4)淋洗过程简单且见效快，修复土壤可再利用；5)修复进程中少有有害化学物质释放到空气中，环境安全性较高。这些优点使其在应用方式上更加灵活、多样。但传统的表面活性剂化学稳定性高，难以分解，存在土壤残留毒性，不利于土壤的进一步复垦和利用。生物表面活性剂是近年来得到持续关注的一种环境友好、易生物降解的表面活性剂，生物表面活性剂的种类多，来源广泛，可由植物、废弃生物质提取或者微生物过程产生。采用生物表面活性剂淋洗有机污染土壤，能够通过脱附、增溶的作用洁净土壤，同时不会产生化学合成表面活性剂的残留毒性问题。

发明内容

本发明提供一种经济实用、环境友好的高浓度有机物污染土壤的修复方法，该修复方法采用含生物表面活性剂的水溶液淋洗有机污染土壤，使土壤中大部分的难降解有机污染物分配到淋洗液中；淋洗完成后，再加入微生物降解菌，实现低浓度有机物的持续降解。

一种梯次修复氯代有机物污染土壤方法，其特征在于：步骤如下：

(1)测量待修复有机物污染土壤中污染物的浓度，然后加入含有生物表面活性剂的淋洗液进行淋洗，待其淋洗完成后，静置至固液分层后，分离上清液和土壤；

(2)向步骤1收集的土壤中加入微生物降解菌，待其充分降解后，静置至固液分层后，分离出上清液，得到修复后的土壤；

上述步骤均在常温下进行。

所述有机物污染物为氯酚、氯代有机溶剂或氯代农药的一种或几种的混合物。

所述生物表面活性剂为蔗糖酯或茶皂素。

所述降解菌为外加工程菌。

所述降解菌为单一的脱氯菌或有机氯化物CO菌剂。

所述淋洗液中生物表面活性剂的质量浓度为1～5％。

所述淋洗方式可以是泥浆搅拌或者电动力学淋洗，当淋洗方式为泥浆搅拌是，水土比为1：3到1：1。

所述步骤1中得到的土壤中的污染物的浓度不会使微生物降解菌失效。

上述梯次修复污染土壤方法中，淋洗过程发生有机物污染物的增溶和洗脱作用。生物表面活性剂的分子结构主要由两部分组成：一部分是疏油亲水的极性基团，如单糖、聚糖、磷酸基等；另一部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团，如饱和或非饱和的脂肪烃链段。当表面活性剂溶液加入污染土壤中后，生物表面活性剂能够降低土壤/污染物/水溶液的界面能，增强土壤的润湿性和有机物/土壤颗粒接触角，造成有机污染物脱附。同时，溶液中的活性剂分子解吸后的有机物污染物分子形成胶束(亲油基团朝内，亲油基团朝外)，从而增加有机物分子在水溶液中的溶解度，达到解吸、增溶的目标。

在土壤淋洗的泥水混合物中加入一定比例降解菌(和适量无机氮磷营养盐)，所以投入经过淋洗的土壤中时，该菌利用有机物作为碳源维持自身新陈代谢，从而达到降解污染物的目的。污染物降解达到一定水平时，此时若碳源不足，剩余的生物表面活性剂在初期也能够作为碳源或者电子捐体，促进有机污染物的继续降解。