一種土壤修復劑及其在氯代烴污染土壤修復中的應用

一、基本信息

1.專利號：ZL201610402088.9。

2.發明人：李捷、王媛媛、楊帆、于淑亭。

3.專利權人：無錫虞衡環境科技有限公司。

4.授權時間：2020年3月10日。

5.技術領域：本發明涉及污染土壤修復技術領域，尤其涉及一種土壤修復劑及其在氯代烴污染土壤修復中的應用。

二、發明內容

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

本發明的一方面提供了一種土壤修復劑，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。

在一優選技術方案中，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。

在一優選技術方案中，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。

在一可選技術方案中，所述金屬粉選自鐵粉或鎂粉。

在一可選技術方案中，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。當然，本技術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的保護范圍之內。可以理解的是，芽孢桿菌屬中的菌株可以為枯草芽孢桿菌、短小芽孢桿菌等。

本發明的另一方面提供了一種如上述任一項技術方案所述的土壤修復劑的制備方法，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。

本發明的再一方面提供了一種如上述任一項技術方案所述的土壤修復劑在氯代烴污染土壤修復中的應用。

在一可選技術方案中，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。

本發明提供了一種土壤修復劑，相比于現有技術而言，該土壤修復劑中添加了金屬粉、好氧降解菌以及腐植酸。其中，在含鹵有機化學污染物的土壤和水中，金屬粉的添加可營造一個厭氧的、還原性的環境，使含鹵有機化學污染物的脫鹵能力得到提升，從而增強化學污染物的降解能力；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；而腐植酸則可為細菌提供生長所需的營養物質，從而延長細菌存活時間，保持土壤的高效降解能力。基于上述各組分的協同作用，一方面能夠實現高效降解并去除土壤中的氯代烴，提高土壤對氯代烴的分解和去除能力，另一方面使得該土壤修復劑具有較好的穩定性和環境友好型，成本低廉，易于大面積推廣，從而達到修復治理目標。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例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，得到土壤修復劑1。

實施例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，得到土壤修復劑2。

實施例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，得到土壤修復劑3。

實施例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，得到土壤修復劑4。

實施例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，得到土壤修復劑5。

實施例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，得到土壤修復劑6。

性能測試

以實施例2～5制備得到的土壤修復劑2～5為例對氯代烴污染土壤進行修復測試。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重的土壤中的污染物殘留濃度），并以未加土壤修復劑的污染土壤為空白組。

具體實施如下：

在加入土壤修復劑的第1天內對土壤中氯代烴的濃度進行持續監測，隨后在加入土壤修復劑的第8天、第28天進行取樣，檢測土壤中氯代烴的濃度，具體結果見表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

由上述表中結果可知，在24 h之后，土壤修復劑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內土壤修復劑2～5對氯代烴的降解率遠遠超過對照組。且在第8天的檢測中，加入土壤修復劑2～5的土壤中的氯代烴幾乎完全被降解，在第28天的檢測中發現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，本申請實施例提供的土壤修復劑能夠高效降解并去除土壤中的氯代烴，提高土壤對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

隨著現代工業的迅速發展，氯烴類有機物的使用越來越廣泛，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溶劑，極具市場發展前景。

然而，隨著氯烴有機物的大量使用，導致其進入到土壤中的數量和種類日益增加。由于這類有機物難以降解和去除，致使其在土壤中產生累積，對動植物、人體產生日益明顯的危害。

目前，由于市場上還未出現針對氯代烴污染土壤的土壤修復劑，因此，在針對該類污染土壤進行修復時，使用的仍是普通的土壤修復劑，但普通的土壤修復劑不能有效降解氯代烴污染土壤中的氯代烴，導致降解效率極低。因此，研發一種專門針對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劑，這將是本領域技術人員研究的重要課題。

發明人簡介：李捷，男，1972年生，甘肅省天水市人，博士，青島理工大學環境與市政工程學院教授、青島市循環經濟協會碳中和與碳交易專業委員會主任、無錫市太湖人才。主要研究方向：環境生態學、環境生物學。電話：13156880203；郵箱：jli1972@sina.com。