[实用新型]一种修复高环多环芳烃污染土壤的复合生物处理系统装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种修复高环多环芳烃污染土壤的复合生物处理系统装置，属于土壤修复技术领域。

背景技术

多环芳烃(PAHs)是指两个或两个以上的芳环稠合在一起形成的低水溶性的一类化合物。这类化合物因其具有致癌、致畸和致突变的特性而倍受关注。美国环保署根据长期的研究和实践列出了16种多环芳烃作为优先控制污染物。多环芳烃已成为我国土壤污染的主要污染物类别之一。目前，用于降解土壤中的多环芳烃的方法有生物修复、化学氧化和光解等方法，其中生物修复是被认为去除土壤中多环芳烃最为经济有效的方法得到广泛的重视。

通常情况下，多环芳烃的水溶性随苯环数量的增多而减少，挥发性随苯环数量的增多而降低，生物降解的容易程度也随着环数增多而降低。因此普遍将多环芳烃分为低环多环芳烃(环数≤4)和高环多环芳烃(环数＞4)而区分其性质的差异。国内外针对多环芳烃的生物降解研究和实践较多，其中高环多环芳烃因水溶性低、容易吸附于有机质上以及能够以高环多环芳烃为底物的微生物种类少等因素降低了其生物可利用性，被认为是多环芳烃土壤污染生物修复的难点。例如Guerin研究生物法处理含多环芳烃污染土壤，结果显示2-4环的PAHs降解率为51％-97％，5-6环PAHs的降解率仅为35-45％(T.F.Guerin，Bioremediationofphenolsandpolycyclicaromatichydrocarbonsincreosotecontaminatedsoilusingex-situlandtreatment，J.Hazard.Mater.B65(1999)305-315.)；国内学者苏丹等人研究了芽孢杆菌SB02、动胶杆菌SB09和黄杆菌SB10对土壤中苯并(a)芘(BaP)的降解，当土壤中BaP初始浓度为50mg/kg时，在42天内BaP的降解率分别仅为33.04％、25.39％和22.02％(苏丹，李培军，王鑫等。3株细菌对土壤中芘和苯并芘的降解及其动力学.环境科学，2007，28(4)：913-917.)。

然而，国内外亦有较多研究表明，当有合适的降解菌存在并提供有利的降解条件时，高环多环芳烃也能得到有效的降解。例如，ROBERTKANALY等曾在某牧牛场土壤中添加BaP67mg/kg，原油34g/kg，同时添加必要的矿物质，结果表明利用牧牛场土壤中的土著微生物，150天BaP的降解率达95％(Biodegradationof[C14]Benzo[a]pyreneaddedinCrudeOiltoUncontaminatedsoil，AppliedandEnvironmentalMicrobiology，Nov.1997，p.4511-4515)；M.CristinaRomero等采用从炼油厂的工业污染场地中分离出的丝状真菌，加正十六烷为辅助底物，pH＝6.5，BaP初始浓度为40mg/L时，30天BaP的降解率达到77.5-92.5％(Benzo[a]pyrenedegradationbysoilfilamentousfungi，JournalofYeastandFungalResearchVol.1(2)，pp.025-029，March2010)；苏丹等人研究固定态的降解菌Mucorsp.SF06和Bacillussp.SB02对土壤中BaP的降解，当BaP浓度为50mg/kg，pH＝6.8，土壤持水量为55％时，在有共代谢的作用下，经过42天，这种固定态的细菌-真菌混合群对BaP降解率达95.3％(Biodegradationofbenzo[a]pyreneinsoilbyMucorsp.SF06andBacillussp.SB02co-immobilizedonvermiculite，JournalofEnvironmentalSciences.Vol.18，No.6，PP.1204-92006)。由此说明，通过提供高环多环芳烃生物降解所需要的有利条件可以有效提高高环多环芳烃的生物利用性，这为利用微生物修复高环多环芳烃污染土壤提供了一条有效可行的技术路线。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对高环多环芳烃污染土壤生物修复的难点，提出相应的应对措施，提供一种能够有效修复高环多环芳烃污染土壤的复合生物处理系统装置。

下表1中梳理了高环多环芳烃污染土壤生物修复的难点，并给出了本实用新型复合生物处理系统装置中相应的综合性应对措施。

表1高环多环芳烃污染土壤生物修复的难点及综合性应对措施