[發(fā)明專利]一種利用生物表面活性劑增效修復高環(huán)多環(huán)芳烴污染土壤的方法

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• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112620342A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 曹斐姝;朱紅祥;陳建平;廖長君;韋湘貴;周永信;顏德鵬;楊燕媛;謝冬燕;陳水生;林月婕;胡鎮(zhèn)京
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西博世科環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;B09C1/00
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發(fā)明公開了一種利用生物表面活性劑增效修復高環(huán)多環(huán)芳烴污染土壤的方法，屬于土壤修復技術領域。該方法包括以下步驟：(1)建設污染土壤修復區(qū)；(2)向污染土壤中加入土壤疏松劑，混合均勻；(3)向污染土壤中加入生物表面活性劑，混合均勻；(4)加入微生物所需碳源、氮磷源物質(zhì)，并混合均勻；(5)加入高效降解微生物菌液，并混合均勻；(6)將處理后的土壤運送至修復區(qū)，養(yǎng)護直至污染土壤達標。本發(fā)明的優(yōu)點在于添加生物表面活性劑可促進高環(huán)PAHs的增溶，選用的菌種在生長過程中自身可合成表面活性劑，進一步促進高環(huán)PAHs在土壤顆粒中的分散性，添加外源碳源可作為生長基質(zhì)，也可作為降解菌生長的共代謝底物，提高高環(huán)PAHs降解效率。

技術領域

本發(fā)明涉及土壤修復技術領域，特別涉及一種利用生物表面活性劑增效修復高環(huán)多環(huán)芳烴污染土壤的方法。

背景技術

多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)具有低水溶性、高毒性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和難降解性，具有致癌、致畸和致突變效應，由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、水溶性低，難以被生物降解，是美國環(huán)境保護署“優(yōu)先控制”的持久性有機污染物，我國也將多環(huán)芳烴列入環(huán)境中優(yōu)先監(jiān)測污染物黑名單中。已有研究表明，在一定范圍內(nèi)多環(huán)芳烴的遺傳毒性和致癌性隨著苯環(huán)數(shù)目的增加而增加，低環(huán)PAHs(≤3環(huán)的PAHs)容易降解；而高環(huán)PAHs(≥4環(huán)的PAHs)由于水溶性更低、在有機質(zhì)中的吸附更牢固，生物可利用性更低，在土壤中的半衰期達數(shù)十年甚至更長。

目前對土壤中PAHs的修復方法主要有物理方法、化學方法、生物修復三類方法，其中，生物修復因其環(huán)境友好及成本低廉的優(yōu)勢得到廣泛重視，成為去除土壤中多環(huán)芳烴的主要途徑之一。在生物修復技術中，通常采取強化措施來促進生物降解，主要包括接種微生物、添加微生物營養(yǎng)鹽、提供電子受體、提供共代謝底物以及提高生物可利用性。①接種微生物：目的是增加降解微生物數(shù)量，提高降解能力，針對不同的污染物可以接種人工篩選分離的高效降解微生物，接人單種、多種或一個降解菌群；②添加微生物營養(yǎng)鹽：微生物的生長繁殖和降解活動需要充足均衡的營養(yǎng)，為了提高降解效率，需要添加環(huán)境中缺少的營養(yǎng)物；③提供電子受體：為使PAHs的氧化降解途徑暢通，要提供充足的電子受體，一般為好氧環(huán)境提供氧，為厭氧環(huán)境的降解提供硝酸鹽或硫酸鹽等；④提供共代謝底物：共代謝有助于高分子量PAHs 的生物降解；⑤提高生物可利用性：利用表面活性劑以及各種分散劑來提高PAHs的溶解度，提高其生物可利用性。

PAHs在實際環(huán)境系統(tǒng)中多是以混合物的形式存在的，復雜的多底物混合狀態(tài)會影響微生物的生理生態(tài)以及微生物對混合組分中單個底物的利用動力學，進而影響降解效率。通常在PAHs混合體系中，微生物先降解低環(huán)PAHs，再降解高環(huán)PAHs，混合體系中PAHs的降解速率將會發(fā)生由快至慢的變化，一是因為高環(huán)PAHs通過各種物理、化學和生物過程被強烈地吸附在土壤介質(zhì)表面，或者隔離在多孔介質(zhì)內(nèi)部，其生物可利用性低；二是因為大多外源降解菌應用于實際污染土壤時，與土壤的土著微生物競爭能力不足，存活率低，降解效果下降明顯；三是因為微生物共代謝底物的耗盡、中間產(chǎn)物的抑制、土壤本身營養(yǎng)元素的缺失等，微生物的代謝活動受到抑制，對高環(huán)PAHs 降解速率產(chǎn)生影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的污染土壤修復區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：修復區(qū)1，HDPE膜2，導流渠3、通氣篩管4

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有生物修復技術處理高環(huán)多環(huán)芳烴降解效率偏低的問題，提供一種利用生物表面活性劑增效修復高環(huán)多環(huán)芳烴污染土壤的方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種利用生物表面活性劑增效修復高環(huán)多環(huán)芳烴污染土壤的方法，包括以下步驟：

(1)修復區(qū)建設：劃分污染土壤修復區(qū)，并在污染土壤底部鋪設防滲膜，同時布設通氣篩管；