[發明專利]一種利用微生物-化學法修復砷污染土壤的方法

有效

• 申請號: 201710338587.0
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107052038B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 蘇世鳴;曾希柏;王亞男;白玲玉
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所
• 主分類號: B09C1/02
• 分類號: B09C1/02;B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 北京君智知識產權代理事務所(普通合伙) 11305
• 代理人: 向華

本發明涉及一種利用微生物?化學法修復砷污染土壤的方法，該方法包括洗脫、吸附、除砷土壤的處理等步驟。本發明方法主要是通過對砷具有強還原能力的微生物菌株將土壤固相吸附態砷還原為三價，進而促使其進入土壤溶液。通過加入穩定劑EDTA有效地“屏蔽”土壤膠體，阻止土壤溶液中砷與土壤膠體的二次吸附，最終達到修復砷污染土壤的目的。本發明中采用的功能微生物易培養，對砷還原能力強；穩定劑與固定劑均無毒，且固定劑可以多次循環使用。采用本發明的方法可以將總砷含量30～80mg/kg的污染土壤中的砷移除出土體31.3％以上。

【技術領域】

本發明屬于農田養護技術領域。更具體地，本發明涉及一種利用微生物-化學法修復砷污染土壤的方法。

【背景技術】

砷是一種在自然界廣泛存在的有毒并且具有致癌作用的類金屬元素，其污染問題不僅嚴重影響農產品質量，也嚴重威脅到人類健康，因而砷污染也是全球面臨的十分嚴峻的環境問題。我國是砷礦大國，也是受砷中毒危害最為嚴重的國家之一，砷礦廣泛分布在我國中南和西南的湖南、云南、廣西、廣東等省區，砷礦開采或冶煉所帶來的含砷廢棄物排放，對環境安全帶來了十分嚴重的影響；此外，含砷農藥、化肥(主要是磷肥和復合肥)等農資產品過量投入等，也在一定程度上導致土壤砷的累積，并進而影響著植物、動物生長和發育，乃至農產品的質量。因此，修復砷污染土壤、降低土壤中砷的作物有效性、減少農作物對砷的吸收量，已成為農業環境研究的重要方向之一。

目前針對砷污染土壤的修復技術主要包括超富集植物修復、客土換土-物理修復等。其中，植物修復主要是利用作物對砷的超富集能力，最后通過移走作物的方法將土壤中砷移除，該方法修復時間長，作物后處理因難。物理修復主要是通過客土或者換土方式將原污染土用干凈土覆蓋或者替換，該方法修復時間長，效果快，但費用昂貴。總體來看，兩種修復技術在實際修復中存在眾多問題，明顯限制了該技術的發展與應用推廣。

土壤中的砷形態多樣，但不同形態砷的移動性存在較大差別。如三價砷的移動性要顯著高于五價砷，因為前者在偏酸性土壤中大多以零價態的H₃AsO₃存在。因此，可以通過將土壤中的砷還原轉化為移動性更強的三價砷，再通過淋洗方法將砷移除土體。目前，關于土壤中砷的洗脫技術，更多的是研究采用了化學方法，如磷酸鹽、EDTA、NTA、檸檬酸等。這些洗脫劑雖然在一定程度上提高了土壤中砷的脫洗效率，但不同程度地影響土壤的物理及化學特性，并易造成土壤的二次污染。從淋洗液的后處理工藝上看，也相應地增加了后處理難度，提高了處理成本。相比之下，微生物作為一種相對“溫和”且無二次污染的生物技術，在該領域的研究還相對較少，但具有廣闊的應用前景。