一種土壤修復(fù)劑及其在氯代烴污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用

一、基本信息

1.專利號(hào)：ZL201610402088.9。

2.發(fā)明人：李捷、王媛媛、楊帆、于淑亭。

3.專利權(quán)人：無(wú)錫虞衡環(huán)境科技有限公司。

4.授權(quán)時(shí)間：2020年3月10日。

5.技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤修復(fù)劑及其在氯代烴污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用。

二、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種土壤修復(fù)劑及其在氯代烴污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用，能夠高效降解并去除土壤中的氯代烴，提高土壤對(duì)氯代烴的分解和去除能力。

本發(fā)明的一方面提供了一種土壤修復(fù)劑，原料組成包括金屬粉：150～200重量份；好氧降解菌：100～500重量份；腐植酸：100～600重量份。

在一優(yōu)選技術(shù)方案中，原料組成包括金屬粉：171重量份；好氧降解菌：200重量份；腐植酸：429重量份。

在一優(yōu)選技術(shù)方案中，原料組成包括金屬粉：171重量份；好氧降解菌：300重量份；腐植酸：429重量份。

在一可選技術(shù)方案中，所述金屬粉選自鐵粉或鎂粉。

在一可選技術(shù)方案中，所述好氧降解菌選自芽孢桿菌屬中的任一菌株或它們的任意混合菌株。當(dāng)然，本技術(shù)方案也并不僅局限于上述所列舉的菌屬，但凡能夠起到高效降解氯代烴、加速土壤氯代烴降解作用的菌屬都可在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)?？梢岳斫獾氖牵挎邨U菌屬中的菌株可以為枯草芽孢桿菌、短小芽孢桿菌等。

本發(fā)明的另一方面提供了一種如上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的土壤修復(fù)劑的制備方法，包括按照上述重量份取金屬粉、好氧降解菌及腐植酸，混合均勻，備用。

本發(fā)明的再一方面提供了一種如上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的土壤修復(fù)劑在氯代烴污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用。

在一可選技術(shù)方案中，所述氯代烴選自二氯乙烷、三氯乙烷和二氯乙烯中的至少一種。

本發(fā)明提供了一種土壤修復(fù)劑，相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，該土壤修復(fù)劑中添加了金屬粉、好氧降解菌以及腐植酸。其中，在含鹵有機(jī)化學(xué)污染物的土壤和水中，金屬粉的添加可營(yíng)造一個(gè)厭氧的、還原性的環(huán)境，使含鹵有機(jī)化學(xué)污染物的脫鹵能力得到提升，從而增強(qiáng)化學(xué)污染物的降解能力；好氧降解菌為高效氯代烴降解菌，它的添加可大大加速土壤氯代烴的降解；而腐植酸則可為細(xì)菌提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而延長(zhǎng)細(xì)菌存活時(shí)間，保持土壤的高效降解能力。基于上述各組分的協(xié)同作用，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)高效降解并去除土壤中的氯代烴，提高土壤對(duì)氯代烴的分解和去除能力，另一方面使得該土壤修復(fù)劑具有較好的穩(wěn)定性和環(huán)境友好型，成本低廉，易于大面積推廣，從而達(dá)到修復(fù)治理目標(biāo)。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

稱取鐵粉150重量份、芽孢桿菌120重量份、腐植酸300重量份混合均勻，備用，得到土壤修復(fù)劑1。

實(shí)施例2

稱取鐵粉171重量份、芽孢桿菌200重量份、腐植酸429重量份混合均勻，備用，得到土壤修復(fù)劑2。

實(shí)施例3

稱取鎂粉171重量份、芽孢桿菌200重量份、腐植酸429重量份混合均勻，備用，得到土壤修復(fù)劑3。

實(shí)施例4

稱取鐵粉171重量份、芽孢桿菌300重量份、腐植酸429重量份混合均勻，備用，得到土壤修復(fù)劑4。

實(shí)施例5

稱取鎂粉171重量份、芽孢桿菌300重量份、腐植酸429重量份混合均勻，備用，得到土壤修復(fù)劑5。

實(shí)施例6

稱取鎂粉200重量份、芽孢桿菌350重量份、腐植酸600重量份混合均勻，備用，得到土壤修復(fù)劑6。

性能測(cè)試

以實(shí)施例2～5制備得到的土壤修復(fù)劑2～5為例對(duì)氯代烴污染土壤進(jìn)行修復(fù)測(cè)試。具體的，將其分別與二氯乙烷、三氯乙烷、二氯乙烯污染土壤進(jìn)行混合，其中，污染土壤中二氯乙烷的初始濃度為1000 mg/L，三氯乙烷的初始濃度為1500 mg/L，二氯乙烯的初始濃度為180 mg/L（測(cè)試中所列出的各污染物的初始濃度為一般情況下污染程度較為嚴(yán)重的土壤中的污染物殘留濃度），并以未加土壤修復(fù)劑的污染土壤為空白組。

具體實(shí)施如下：

在加入土壤修復(fù)劑的第1天內(nèi)對(duì)土壤中氯代烴的濃度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，隨后在加入土壤修復(fù)劑的第8天、第28天進(jìn)行取樣，檢測(cè)土壤中氯代烴的濃度，具體結(jié)果見(jiàn)表1～表3。

表1 二氯乙烷污染土壤中氯代烴濃度表

表3 二氯乙烯污染土壤中氯代烴濃度表

由上述表中結(jié)果可知，在24 h之后，土壤修復(fù)劑2～5與空白組處理下的土壤中二氯乙烷的濃度分別降低了75.1%、77.3%、76.4%、76.7%、3.8%，三氯乙烷的濃度分別降低了80.9%、83.7%、84.5%、83.9%、0.9%，二氯乙烯的濃度分別降低了75.6%、82.2%、86.1%、82.8%、2.2%。很明顯可看出，24 h內(nèi)土壤修復(fù)劑2～5對(duì)氯代烴的降解率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)照組。且在第8天的檢測(cè)中，加入土壤修復(fù)劑2～5的土壤中的氯代烴幾乎完全被降解，在第28天的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)土壤中的氯代烴全部被徹底降解，而空白組中的氯代烴卻仍然維持在較高含量，降解速度很慢。由此可見(jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的土壤修復(fù)劑能夠高效降解并去除土壤中的氯代烴，提高土壤對(duì)氯代烴的分解和去除能力。

表2 三氯乙烷污染土壤中氯代烴濃度表

三、背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，氯烴類有機(jī)物的使用越來(lái)越廣泛，不僅可用作干洗劑、脫脂劑、冷凍劑和殺菌劑，還可被用作脂肪和油的萃取劑、麻醉劑、滅火劑和金屬脫脂溶劑等，并且其還是一種用途日益廣泛的工業(yè)溶劑，極具市場(chǎng)發(fā)展前景。

然而，隨著氯烴有機(jī)物的大量使用，導(dǎo)致其進(jìn)入到土壤中的數(shù)量和種類日益增加。由于這類有機(jī)物難以降解和去除，致使其在土壤中產(chǎn)生累積，對(duì)動(dòng)植物、人體產(chǎn)生日益明顯的危害。

目前，由于市場(chǎng)上還未出現(xiàn)針對(duì)氯代烴污染土壤的土壤修復(fù)劑，因此，在針對(duì)該類污染土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，使用的仍是普通的土壤修復(fù)劑，但普通的土壤修復(fù)劑不能有效降解氯代烴污染土壤中的氯代烴，導(dǎo)致降解效率極低。因此，研發(fā)一種專門針對(duì)氯代烴污染土壤使用的，能夠高效降解并去除土壤中氯代烴的土壤修復(fù)劑，這將是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的重要課題。

發(fā)明人簡(jiǎn)介：李捷，男，1972年生，甘肅省天水市人，博士，青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院教授、青島市循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)碳中和與碳交易專業(yè)委員會(huì)主任、無(wú)錫市太湖人才。主要研究方向：環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境生物學(xué)。電話：13156880203；郵箱：jli1972@sina.com。