[发明专利]微生物电化学驱动的硫酸盐还原系统原位修复镉、铅污染农田土壤的装置和方法

权利要求书

1.一种基于微生物电化学驱动的硫酸盐还原系统装置进行原位修复镉、铅污染农田土壤的方法，所述的镉、铅污染农田土壤为镉或铅污染的农田土壤、或镉和铅污染的农田土壤；

所述的装置包括硫酸盐还原系统（A）和土壤修复系统（B），所述的硫酸盐还原系统（A）包括电源系统（1）、阴极腔室（2a）、阳极腔室（2b）、位于阴极腔室（2a）内的阴极电极（3a）、位于阳极腔室（2b）内的阳极电极（3b）和质子交换膜（4）；所述土壤修复系统（B）由储罐（5）构成；所述电源系统（1）的正极与阳极电极（3b）相连，负极与阴极电极（3a）相连，用于向阴极腔室（2a）、阳极腔室（2b）供电；所述阴极腔室（2a）和阳极腔室（2b）之间使用质子交换膜相隔（4）；所述阴极腔室（2a）的出水口输出用于修复镉、铅污染农田土壤的溶液，流过土壤的溶液由储罐（5）进行储存，并经管路返回阴极腔室（2a）的入水口；

其特征在于，所述的原位修复镉、铅污染农田土壤的方法，包括如下步骤：

1）向硫酸盐还原反应器的阴极腔室中加入含硫酸盐还原菌的污泥，硫酸盐还原反应器的阴极腔室（2a）中细菌营养液的pH应维持在7.2-7.8之间，保证硫酸盐还原菌的活性，并通入细菌营养液；所述细菌营养液包括碳酸氢钠0.75-1.25g/L，硫酸钠0.2-0.4 g/L，氯化钾0.05-0.15 g/L，磷酸二氢钾0.05-0.15 g/L，氯化铵0.8-1.2g/L，维生素5-10 ml/L，矿物质10-15 ml/L；

2）向硫酸盐还原反应器施加恒定电流，电流应为15-30 mA，对硫酸盐还原菌进行驯化；

3）驯化完毕后，将硫酸盐还原反应器阴极腔室的含S^2-出水溶液通入被镉、铅污染的土壤中，并通过储罐（5）收集浸润过土壤的溶液，向储罐（5）中的溶液添加硫酸盐后回流入硫酸盐还原反应器阴极腔室（2a）中，在这一过程中，阴极腔室中保持恒电流状态。