[發明專利]一種電極刺激微生物降解土壤中氯苯類有機物的方法

有效

• 申請號: 201710727704.2
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107282630B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 謝婧婧;宋天順
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種電極刺激微生物降解土壤中氯苯類有機物的方法，將陰極置于被污染的土壤表層，陽極置于被污染的土壤中，負載有微生物的生物炭添加到陰極和陽極之間的土壤中，陰極和陽極之間通過導線相聯，進行土壤修復。本發明通過電極來刺激生物炭上的微生物降解土壤中的氯苯，從而有效提高生物降解速率；該方法具有修復效果好、費用低、易于管理、可用于有機污染土壤的原位修復，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于土壤修復技術領域，具體涉及一種有機物污染土壤的生物修復方法。

背景技術

氯苯是重要的化工原料，廣泛應用于有機化工、塑料、染料、香料、醫藥和農藥等行業，同時氯苯具有較強的毒性。隨著工業廢水的排放，我國一些主要土壤和水中均有氯苯的檢出，研究發現，氯苯可以通過食物鏈進入人體，引起貧血癥和高鐵血紅蛋白癥，還可能導致基因突變和致癌，因其具有強毒性、難降解性等特點已列入我國68種環境優先控制污染物黑名單中，由于其被廣泛使用于諸多行業，使之成為這些搬遷化工企業遺留場地中的主要污染物之一，這類污染場地的修復成為研究重點。

目前國內外對以氯苯類為主要污染物的場地修復技術，主要通過化學修復技術、物理修復技術以及生物修復技術?；瘜W修復技術是通過氧化劑的強氧化性破壞氯苯等有機物的化學鍵，使其轉化成水和二氧化碳等無害的物質。物理修復主要是通過直接或間接熱交換，將污染介質及其所含的有機污染物加熱到足夠的溫度，使有機污染物從污染介質揮發或分離的過程。生物修復則是利用微生物、植物和動物將土壤中的有機污染物降解、吸收或富集的過程。其中化學修復和物理修復技術具有修復效果好、反應速度快的優點，但修復成本較高，而生物降解技術雖成本低，但修復時間長，需要通過其他方法以提高微生物降解有機污染物的速率，以獲得高效廉價的方法用于氯苯類土壤污染的修復。

發明內容

本發明所要解決的技術活問題是針對現有技術的不足和缺陷，提供一種電極刺激微生物降解土壤中氯苯類有機物的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種電極刺激微生物降解土壤中氯苯類有機物的方法，將陰極置于被污染的土壤表層，陽極置于被污染的土壤中，負載有微生物的生物炭添加到陰極和陽極之間的土壤中，陰極和陽極之間通過導線相聯，進行土壤修復。

其中，所述的陰極和陽極材料為碳氈或不銹鋼網。

其中，所述的被污染的土壤為被氯苯類有機物污染的土壤。

其中，所述的被污染的土壤，其中氯苯含量為100～400mg/Kg。

其中，所述的負載有微生物的生物炭按照如下步驟制備得到：

(1)將秸稈烘干、粉碎后，在600～800℃下恒溫缺氧加熱2～4h，冷卻到室溫，用鹽酸浸泡，再用蒸餾水洗至中性，最后烘干、研磨、過篩得到生物炭；

(2)將步驟(1)得到的生物炭和微生物菌懸液混合振蕩，然后將混合物與海藻酸鈉水溶液混勻，將混合液滴入到氯化鈣水溶液中，硬化后，將固定化生物炭用紗布過濾，無菌水清洗，即得。

步驟(1)中，所述的烘干溫度為80℃；所述的鹽酸濃度為0.1M，浸泡時間為24h；所述的過篩為過100目篩。

步驟(2)中，所述的微生物為希瓦氏菌Shewanella ATCC 700550和銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa ATCC 39018兩者的混合物，優選按細胞量之比為1∶1混合；微生物菌懸液的細胞含量為1x10⁶cell/ml，生物炭和微生物菌懸液按質量比為1∶5～20混合。

步驟(2)中，振蕩條件為200rpm下，振蕩2～4h；所述的海藻酸鈉水溶液濃度為1～6wt％；混合物與海藻酸鈉水溶液的質量比為1∶2～6；所述的氯化鈣水溶液濃度為1～4wt％；硬化時間為6～12h。