[发明专利]一种用于修复土壤汞污染的富硒剩余污泥修复液及其方法

说明书

本发明公开了一种用于修复土壤汞污染的富硒剩余污泥修复液及其方法，通过将富硒剩余污泥、有机营养液和谷胱甘肽充分混合，得到所述修复液；所述富硒剩余污泥为硒含量饱和且含有硒还原菌的污泥。在厌氧条件下，污泥中的硒还原菌可将零价硒还原为负二价硒，零价硒可与土壤中的零价汞反应生成稳定的硒化汞，负二价硒可与土壤中的二价汞生成硒化汞，从而实现土壤汞污染修复的目的。富硒剩余污泥富含硒和硒还原菌，不需要额外添加菌剂和修复剂。本方法具有工艺简单、操作方便、处理成本低、见效快、无二次释放风险等优点。

技术领域

本发明涉及一种用于修复土壤汞污染的富硒剩余污泥修复液及其方法，属于土壤重金属修复领域。

背景技术

土壤是人类生存所需要的最基础的物质之一，但是随着经济快速发展和人类活动加剧，越来越多的土壤受到了重金属的污染，其中重金属汞就是污染非常普遍的一种。土壤汞污染已经引起了许多政府以及联合国环境规划署等国际组织的关注。值得注意的是，与湖泊、海洋和其它生物群落相比，汞在土壤中更持久。重金属汞的有零价汞和二价汞两种形态，而其转化而成的有机态汞的毒性更大。根据一些调查，受汞污染的土壤对供水造成了严重威胁，进而影响了农产品的质量，很容易被作物吸收，并通过食物链在人体中积累。目前，汞污染土壤的治理已成为世界各国亟待解决的课题。汞污染土壤修复方法有许多种，如植物修复、稳定化/固化、土壤淋洗和热处理等。稳定化/固化使土壤性质发生显著变化，使处理后的土壤不适于农业再利用；土壤淋洗和电动修复的效率通常不足以达到可接受的净化水平；热处理中高温意味着高的能源成本。此外，土壤性质的急剧变化如土壤pH值的增加、硅酸盐黏土矿物的脱水和有机碳含量的减少等，会使土壤不利于农业再利用。植物修复是环保的，但是适合汞固定、吸收和繁殖的植物种类很少，它们还受到土壤肥力和气候区域的限制。

在铝电解着色工艺、纯硒制备等工业中会产生含硒废水，微生物还原是含硒废水处理的重要方法。一般采用厌氧生物处理将可溶性硒还原为单质硒，硒酸根离子和亚硒酸根离子都能通过还原为单质硒而去除。然而，微生物方法会产生大量剩余污泥，剩余污泥的处理处置一直是阻碍该处理工艺推广的难题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种用于修复土壤汞污染的富硒剩余污泥修复液及其方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种用于修复土壤汞污染的富硒剩余污泥修复液，即将富硒剩余污泥、有机营养液和谷胱甘肽充分混合，得到所述修复液；所述富硒剩余污泥为硒含量饱和且含有硒还原菌的污泥。

作为优选，所述富硒剩余污泥的制备方法如下：

将厌氧颗粒污泥作为接种物，利用厌氧污泥反应器处理硒浓度为0.5～2.0 mol/L的含硒废水45天以上，得到红色的富硒剩余污泥。

作为优选，所述富硒剩余污泥中的硒含量为5.7mg/g。

进一步的，所述厌氧污泥反应器为上流式厌氧污泥反应器、IC反应器或 EGSB反应器。

更进一步的，所述有机营养液为乙酸钠水溶液，浓度为1～20g/L，与富硒剩余污泥的混合体积比为1.5～2:1。

更进一步的，所述谷胱甘肽与富硒剩余污泥的混合比例为1～3:1g/L。

第二方面，本发明提供了一种利用上述任一所述富硒剩余污泥修复液修复土壤汞污染的方法，具体如下：

将所述富硒剩余污泥修复液与待修复的污染土壤充分混合，随后阻断污染土壤与空气的交换，营造厌氧条件；在厌氧条件下，有机营养液和谷胱甘肽促进富硒剩余污泥中的硒还原菌将零价硒还原为负二价硒，同时，零价硒与污染土壤中的零价汞反应并生成硒化汞，负二价硒与污染土壤中的二价汞反应并生成硒化汞，实现污染土壤的汞修复。

作为优选，利用塑料地膜覆盖污染土壤表面，以营造所述厌氧条件。