[发明专利]生物炭联合生物降解修复农田土壤有机污染物的方法

说明书

本发明公开了生物炭联合生物降解修复农田土壤有机污染物的方法，包括以下步骤：S1、玉米秸秆生物质炭制备；S2、竹炭制备；S2‑1、取样，S2‑2、一次处理，S2‑3、二次处理，S2‑4、热解，S2‑5、复合制剂；S3、一次施加玉米秸秆生物质炭CB300和竹炭BB700；S3‑1、一次处理，S3‑2、提取水处理，S3‑3、二次处理，S3‑4、循环；S4、二次施加微生物营养液；本发明的方法可以有效阻控PAHs由淹水土壤向水稻体内迁移累积，水稻根系在PAHs胁迫下主要分泌的低分子量有机酸更容易促使DOC溶出，同时促进淹水土壤中土壤微生物对PAHs的厌氧降解，竹炭主要是通过吸附固定污染物抑制土壤中PAHs的消减，降低其生物有效性，从而提高对污染物的阻控效果。

技术领域

本发明涉及有机污染物处理技术领域，具体是涉及生物炭联合生物降解修复农田土壤有机污染物的方法。

背景技术

有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物。可分为天然有机污染物和人工合成有机污染物两大类。多环芳烃(PAHs)是有机污染物的一种，分为自然源和人为源，自然源主要来自陆地、水生植物和微生物的生物合成过程，另外森林、草原的天然火灾及火山的喷发物和从化石燃料、木质素和底泥中也存在多环芳烃；人为源主要是由各种矿物燃料(如煤、石油和天然气等)、木材、纸以及其他含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原条件下热解形成的。多环芳烃(PAHs)由于具有毒性、遗传毒性、突变性和致癌性，对人体可造成多种危害，如对呼吸系统、循环系统、神经系统损伤，对肝脏、肾脏造成损害。因此被认定为影响人类健康的主要有机污染物。随着其环数增加、化学结构的变化和疏水性的增强，其电化学稳定性、持久性、抗生物降解能力和致癌性会增大，挥发性也会随着其分子量的增加而降低。

在农业生产中，多环芳烃(PAHs)通常通过植物根系向农作物富集，从而进入食物链中，因此，应加强对水田中PAHs的降解。生物质炭来源广泛，比表面积大，拥有丰富的官能团，被认为是高效优质的吸附材料。作物分泌的根系分泌物对土壤中，尤其是对根际中有机污染物的环境行为会产生较大的影响。因此，需要对生物质炭对PAHs的吸附机制进一步的明确，找到最优的降解吸附效果。

不同的生物质炭对有机污染物的吸附效果不同，生物质炭在土壤中的应用已得到广泛认可，除了能够吸附污染物外，还可以改善土壤酸碱平衡，增加土壤有机质，保持土壤肥力，改善微生物种群，对温室效应的减弱也有一定帮助。但是，对于多环芳烃(PAHs)的吸附-降解机理还需进一步研究。例如，专利CN109835881B公开了一种改性生物炭、生物炭基有机肥及其制备方法及其应用，属于有机肥技术领域。该发明的改性生物炭将桃木渣粉碎、过筛，将得到的桃木渣粉和氧化石墨烯混合，在氮气保护下550～600℃热解2～3h，经高锰酸钾溶液浸泡后，在550～600℃下再次热解0.4～0.6h，水洗去除杂质制备得到。生物炭基有机肥包括以下重量份的原料发酵得到：所述改性生物炭30～40份、牛粪60～80份、腐熟酒糟15～25份、花生壳粉10～20份、木醋液6～8份、甜菜糖蜜4～6份，胶红酵母发酵剂3～5份和复合纤维素酶0.08～0.12份。该发明的生物炭基有机肥达到了养地、增产效果，同时原料易得且成本低廉、工艺先进，可规模化生产。但是，该发明专利中并未涉及对于土壤中有机污染物如多环芳烃(PAHs)等的吸附降解作用，应用范围不广，需要进一步改进。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了生物炭联合生物降解修复农田土壤有机污染物的方法。

本发明的技术方案是：

生物炭联合生物降解修复农田土壤有机污染物的方法，包括以下步骤：