[发明专利]一种以菱铁矿作为电子供体的铀污染土壤自养修复方法

说明书

本发明公开了一种以菱铁矿作为电子供体的铀污染土壤自养修复方法，步骤是：S1、铀污染土壤研碎过筛；S2、菱铁矿粉碎过筛；S3、配制自养培养基，自养培养基成分为/L：60mgU(VI)、2.5gNaHCO₃、0.25gNH₄Cl、0.06gKH₂PO₄、菱铁矿1g，该自养培养基的pH为6.8‑7.2；S4、自养菌群筛选，按20g/L向自养培养基中接种铀污染土壤，设置10组对照组；30℃静置培养；以72h为一周期换自养培养基驯化3个月，随后以120h为周期，定点取样测定体系中U(VI)的浓度，以U(VI)浓度最低的对照组中的培养液确定为目标自养菌群；S5、以FeCO3为电子供体，向目标自养菌群中添加U(VI)和无机营养盐各60mg/L构建自养还原体系。

技术领域

本发明涉及土壤污染治理技术领域，尤其涉及一种以菱铁矿作为电子供体的铀污染土壤自养修复方法。

背景技术

铀是核能的主要燃料，然而，铀开采和冶炼过程中会产生大量含铀的尾矿渣、尾矿水，导致周边土壤受到不同程度地污染。因此，铀污染土壤的防治与修复是亟待解决的环境问题。

铀是变价放射性核素，在非还原环境中主要以高价态的六价铀(U(VI))存在，具有毒性大、易溶且流动迁移性强等特点，而在还原条件下主要以低价态的四价铀(U(IV))存在，毒性小、难溶且迁移性弱。因此，如何有效地将毒性大、迁移性强的U(VI)转化固定为毒性小、迁移性弱的U(IV)，不仅是通过原位钝化修复铀污染土壤的重要手段，也是环境核污染研究领域的热点。

当前，铀污染土壤修复主要有物理、化学和生物等方式，与其他修复方法相比，微生物还原成本低，操作简便，是一种极具应用前景的高效修复技术。但目前已报道的能还原U(VI)的微生物主要为异养型，即需要外加有机碳源维持其生命活动。而地表下可获得的有机碳随深度增加而减少，因此在修复过程中需外加碳源促进其功能的发挥。为避免产生二次污染，需要精确控制碳源投加量，这样，即增加了修复成本，又加大了操作难度。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种以菱铁矿作为电子供体的铀污染土壤自养修复方法。以土壤中分布广泛的亚铁矿物菱铁矿为电子供体的铀污染自养修复技术，该技术不需要外加有机碳源，成本低，避免了二次污染，是一种新型环境友好污染修复技术具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种以菱铁矿作为电子供体的铀污染土壤自养修复方法，该方法的步骤是：

S1、取铀矿周围深层铀污染土壤，研碎后过筛；

S2、菱铁矿粉碎，过筛；

S3、配制自养培养基，自养培养基成分为/L：60mgU(VI)、2.5gNaHCO₃、0.25gNH₄Cl、0.06gKH₂PO₄、菱铁矿1g，该自养培养基的pH为6.8-7.2；

S4、自养菌群筛选，按20g/L向自养培养基中接种铀污染土壤，设置10组对照组；30℃静置培养；以72h为一周期换自养培养基驯化3个月，随后以120h为周期，定点取样测定体系中U(VI)的浓度，以U(VI)浓度最低的对照组中的培养液确定为目标自养菌群。

S5、以FeCO₃为电子供体，向目标自养菌群中添加U(VI)和无机营养盐各60mg/L构建自养还原体系。

进一步的，在所述步骤S1中，铀污染土壤为铀矿10-30cm深处的土壤。

进一步的，在步骤S1和S2中，铀污染土壤研碎后过筛和菱铁矿粉碎过筛的目数≤60目。