[发明专利]一种土壤石油烃污染的快速修复装置和修复方法

说明书

本发明公开了一种土壤石油烃的快速修复装置和修复方法，通过采用覆盖地膜的方式提供相对较高的温度，在相对较高温度下，组合使用纳米零价铁体相负载生物炭材料和氧化剂，特别是在联合使用对石油烃具有修复作用的微生物的情况下，能快速对石油烃污染土壤进行修复，去除效率高。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种土壤石油烃的快速修复装置和修复方法。

背景技术

石油是我们的主要能源之一，伴随着石油的开采、运输、装卸、贮藏、加工和使用过程中，由于泄漏和排放石油引起的石油污染土壤的问题越来越突出。

石油的主要成分是石油烃，即碳氢化合物。其在土壤自然环境下降解速度较低，由于泄露和排放速度超过其降解速度，导致在土壤中积累，进而影响植物、动物甚至人类。

毋庸置疑，土壤是人类最宝贵的财富。对石油烃污染土壤的修复研究自20世纪80年代即成为热点。针对土壤石油烃污染的修复技术主要有物理修复法如热处理法、换土法、隔离法等，化学修复法如萃取法、土壤洗涤法、化学氧化法、光催化法等，微生物修复法如原位修复法和异位修复法，植物修复法等。

微生物修复是一直大力研发的技术，不过工程菌株的构建、表达和培养成本较为昂贵。

化学氧化法对于土壤中的石油烃具有较高的去除效率，且成本低，但同样具有容易破坏土壤养分的缺点。

也有研究涉及到利用生物炭修复石油烃污染土壤，作为广泛使用的绿色土壤改良剂，其对石油烃污染土壤也具有相对较好的修复效果

发明内容

本发明人研究发现：通过在相对较高温度下，使用纳米零价铁体相负载生物炭材料，以及氧化剂，特别是在联合使用对石油烃具有修复作用的微生物的情况下，能快速对石油烃污染土壤进行修复，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供一种土壤石油烃的快速修复方法，所述方法通过在相对较高温度下，如30-70℃的温度下，利用纳米零价铁体相负载生物炭和氧化剂，来对石油烃污染土壤进行修复。

所述纳米零价铁体相负载生物炭为富铁生物炭，优选为由红壤地区生长的富铁性植物无氧高温热解得到。

所述氧化剂选自过硫酸盐、二氧化氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等，优选为过硫酸盐。

本发明的另一目的在于提供一种土壤石油烃的快速修复方法，所述方法在在相对较高温度下，采用纳米零价铁体相负载生物炭和氧化剂组合修复石油烃污染土壤的情况下，还采用微生物菌剂修复来修复石油烃污染土壤。

所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌和嗜热脂肪地芽孢杆菌，优选由枯草芽孢杆菌和嗜热脂肪地芽孢杆菌构成。

本发明的又一目的在于提供一种土壤石油烃的快速修复方法，在待修复的石油烃污染土壤层之上设置作物秸秆层，作物秸秆层由作物秸秆堆积形成，并用地膜覆盖在作物秸秆层上。

本发明的再一目的在于提供一种土壤石油烃的快速修复装置，该装置包括：

待修复的石油烃污染土壤层，其中混掺有纳米零价铁体相负载生物炭和氧化剂，任选地还施加有微生物菌剂；

在待修复的石油烃污染土壤层之上的作物秸秆层，作物秸秆层由作物秸秆堆积形成；

地膜层，覆盖于作物秸秆层之上。

本发明提供的土壤石油烃的快速修复装置和修复方法具有的有益效果包括：

(1)本发明采用覆盖地膜的方式提供相对较高的温度，适于原位修复，简便易行，成本低廉；

(2)本发明在相对较高的温度下，有助于纳米零价铁体相负载生物炭材料活化氧化剂，尤其是过硫酸盐，协同促进石油烃的修复去除；