[发明专利]一种多环芳烃污染土壤的生物泥浆修复方法及配套设备

说明书

本发明公开了一种多环芳烃污染土壤的生物泥浆修复方法及配套设备，该反应系统包括生物泥浆反应器、恒温加热装置、蠕动泵和曝气泵，该修复方法包括以下步骤：1)将多环芳烃污染土壤和无机盐培养液按水土体积比2:1混合，加入生物泥浆反应器中，在反应的同时接种具有降解多环芳烃的细菌，接种量为2％～15％；在温度为30～35℃，pH为5～7，溶解氧为8.95～11.89mg/L条件下，添加表面活性剂，搅拌转速控制在110～200rpm；2)通过实验先测定污染土壤中多环芳烃的含量，再对细菌的接种比例及表面活性剂选择进行调整，提高降解效果，缩短降解时间。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，涉及一种污染土壤的修复，具体涉及一种多环芳烃污染土壤的生物泥浆修复方法及配套设备。

背景技术

多环芳烃(PAHs)由线性、角状或簇聚排列的稠合芳环组成。在其纯化学形式中，PAHs通常以无色，白色或浅黄绿色固体形式存在，具有淡淡的令人愉快的气味。常见的16种多环芳烃可以分为两类：一种是含有2～3个苯环，被称为低分子量PAHs，如萘、芴和菲等。另一种为带有4个及以上苯环的高分子量PAHs，如芘、苯并蒽和苯并[α]芘等。一般来说，PAHs的电化学稳定性，持久性，耐生物降解性和致癌性指数随着芳环数量，结构角度和疏水性的增加而增加，而挥发性随着分子量的增加而降低。PAHs在各种食物链中具有天然的生物积累潜力，这使得它们在环境中的存在相当惊人，因此被认为是潜在的人类健康危害物质。

微生物是生物修复的主体，在污染物的迁移转化乃至最终清除的过程中占有重要地位。微生物修复是开发利用微生物的新陈代谢能力及基因的多样性为基础的修复方式。相对于其他非生物修复方式，利用微生物修复PAHs的方式具有经济，设备简单，二次污染少，修复彻底等优点。对于以吸附态存在于土壤和水体沉积物中的PAHs，微生物降解是使其从环境体系消失的最主要且最有效的途径。目前的研究工作主要集中在以下几方面：(1)高效降解菌株及高效降解菌群的筛选；(2)以吸附态存在于土壤和水体沉积物中的可生物利用性研究；(3)生物代谢终产物及其代谢机制；(4)增强微生物修复的途径和方法。

生物泥浆反应器是一个复杂的工程设备，通常包括四部分：土壤处理和调节设备，生物反应器，处理土壤处置设备以及泥水流动控制装置。生物泥浆反应器(Bioslurryreactor，BR)是用于处理污染土壤的特殊反应器。1990年Ross提出生物泥浆技术可作为一种新兴的修复技术，用于处理污染土壤。其基本方式是将污染土壤挖掘出来，适当筛分后移至反应器内，加入水并搅拌使之形成泥浆，并添加微生物或营养物质等促进污染物的生物降解。其基本原理就是利用微生物将土壤中有害有机污染物降解为无害的无机物质(CO₂和H₂O)，降解过程通过改变土壤的理化条件(包括土壤pH、含水率、温度、溶氧及营养因子等)来完成，也可接种人工驯化的菌群或构建的工程微生物提高降解效率。

因此，若能在前期研究基础上提供一种泥浆生物反应器，进一步利用该反应器设计出一套处理土壤有机污染物PAHs土壤的微生物强化配方。可以为我国解决土壤PAHs污染提供一条切实可行的道路，实现含有机毒物土壤的清洁、生态环境的安全健康。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种多环芳烃污染土壤的生物泥浆修复方法，操作简单，去除多环芳烃的能力强，修复效果好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种多环芳烃污染土壤的生物泥浆修复方法，包括以下步骤：