一種有機物污染土壤的生物修復方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于土壤生物修復技術領域，具體涉及一種有機物污染土壤的生物修復方法。
【背景技術】
[0002]目前，我國土壤污染總體形勢相當嚴峻。一是土壤污染嚴峻，二是土壤污染危害巨大。土壤有機污染是指進入土壤的有機物超過了土壤的自凈能力造成的土壤污染。隨著現(xiàn)代工農業(yè)的快速發(fā)展，化肥、農藥的大量施用和礦井、油田的開采，石油化工、農藥醫(yī)藥生產等企業(yè)排放導致土壤污染現(xiàn)狀不斷惡化。土壤有機污染物多為揮發(fā)、半揮發(fā)的復合污染物，這些污染物在土壤中不斷的遷移轉化，既可以通過農業(yè)生產進入食物鏈，也可以通過呼吸進入人體，同時，還會對地表水和地下水造成污染，危害人類健康。
[0003]近年來，隨著我國城市產業(yè)結構和布局調整，許多在主城區(qū)的工業(yè)企業(yè)實施搬遷，包括化工、鋼鐵、冶金等行業(yè)。搬遷后留下的土地被用于開發(fā)商業(yè)和居住，但企業(yè)的多年生產已對土壤和地下水造成嚴重污染，需要加以修復、治理來滿足使用的要求。在城市可用土地資源日趨緊張的情況下，場地土壤污染治理已經(jīng)迫在眉睫。
[0004]土壤修復技術分為物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術，其中生物修復技術作為一種高效經(jīng)濟的修復技術，已經(jīng)應用于有機污染土壤修復。這些方法又分為同位修復和異位修復。同位修復就是向污染土壤區(qū)域投放碳源、氮、磷營養(yǎng)物質及供氧，改善土壤的生態(tài)條件，促進土著微生物的生長，提高微生物的活性，或者接種經(jīng)馴化培養(yǎng)的高效微生物，利用其代謝作用達到降解有機污染物的目的。同位修復具有費用低、效果好的優(yōu)點。但由于該方法是在開放的生態(tài)系統(tǒng)中應用，土壤中微生物的存活率及活性受環(huán)境變化因素影響較大，對有機污染物的降解效率不穩(wěn)定；而且，有機物的揮發(fā)還會對大氣造成污染。
[0005]專利2013104940312公開了一種六氯苯污染土壤的生物修復方法。其修復步驟包括土壤顆粒的制備、添加去氧蒸餾水、添加小分子有機酸營養(yǎng)源、調節(jié)反應體系的初始pH值、加氮氣營造無氧環(huán)境、利用土壤中的土著微生物進行厭氧降解反應等。其中并沒有促進有機污染物分解的催化劑，只是利用微生物進行降解。其將土壤放置于密閉容器中，沒有農業(yè)應用價值。同時制造了無氧環(huán)境，不利于大多數(shù)微生物的生長，技術的可行性非常低。

【發(fā)明內容】

[0006]一種有機物污染土壤的生物修復方法，所述方法使用了土壤有機污染降解系統(tǒng)，所述的降解系統(tǒng)包括:土壤攪拌裝置，曝氣充氧及管路系統(tǒng)，加水系統(tǒng)，尾氣收集及處理系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)；
所述有機物污染土壤的生物修復方法，基于如附圖1所示的處理裝置實現(xiàn)。處理裝置包括:需要修復的土壤區(qū)域1、曝氣風機2、調節(jié)閥門3、埋設的曝氣風管4、風管上的通氣孔5、噴水管6、塑料膜密封棚7、廢氣出氣管8、廢氣吸附塔9和廢氣管閥門10。
[0007]所述有機物污染土壤的生物修復方法包括以下步驟: (1)進行土壤攪拌和土壤破碎，并剔除其中的大塊礫石、建筑垃圾等；
(2)向土壤中投加有機肥料、氮肥和磷肥并攪拌混合均勻；同時，向土壤中噴水調節(jié)土壤的含水率；
(3)在土壤中埋設曝氣管，用風機通過曝氣管給土壤曝氣；
(4)向土壤中投加特定的高效微生物，并攪拌均勻；
(5)尾氣通過封閉系統(tǒng)收集，利用引風機抽入尾氣處理裝置進行處理；
(6)定期取樣檢測有機污染物濃度、溫度和濕度。
[0008]所述向土壤中投加肥料后，使土壤中的C:N:P為(120?150):(11?14):1。
[0009]所述定期向土壤中噴水，維持土壤含水率在25%?30%。
[0010]所述曝氣充氧及管路系統(tǒng)包括風機、曝氣主管和支管；曝氣管以縱向或橫向均勻埋設在土壤里，管道上均勻布置通氣孔，孔徑在3.5?4mm ;孔距為5?10mm，優(yōu)選為8mm。
[0011]所述高效微生物的投放是以懸浮培養(yǎng)液的形式投加的。
[0012]所述曝氣產生的尾氣經(jīng)過封閉系統(tǒng)收集后用引風機通過管路引入尾氣處理裝置，尾氣處理裝置為吸附塔或生物床。
[0013]所述高效微生物為假單胞菌屬、不動桿菌屬、節(jié)桿菌屬、無色桿菌屬、芽孢桿菌屬、微球菌屬和真菌。高效微生物菌劑投加量為土壤體積的0.2?0.3%。
[0014]所述步驟(4)中，還向土壤投加催化劑和表面活性劑。所述催化劑為二氧化錳、錳沸石中的一種或幾種。
[0015]所述表面活性劑為聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉和聚乙二醇中的一種或幾種。
[0016]所述聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉和聚乙二醇的比例為1:8:3。
[0017]所述土壤破碎使用土壤破碎機進行。
[0018]所述步驟(7)每天分4次取樣檢測有機污染物濃度、溫度和濕度。
[0019]為此，本發(fā)明在調節(jié)土壤的條件，提高含氧量，增加營養(yǎng)，使土壤環(huán)境更適合高效微生物的生長，使微生物能夠更好的分解有機污染物，同時，系統(tǒng)又對揮發(fā)的或曝氣產生的尾氣進行收集處理，避免對大氣產生二次污染。均勻的曝氣管氣孔，適當?shù)目讖胶涂拙啵雇寥赖耐饬窟m當，為微生物分解污染物創(chuàng)造有利條件。催化劑能夠有效催化分解土壤中的苯、氯苯、苯胺和硝基苯等有機污染物。污染物降解后，分解得到產物，可以為高效微生物和土壤中的農作物提供營養(yǎng)物質。表面活性劑加入土壤中能夠有效改變土壤顆粒表面的濕潤性，使土壤中的催化劑、營養(yǎng)物質等分散效果良好。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明降解系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
一種有機物污染土壤的生物修復方法，基于如附圖1所示的處理裝置實現(xiàn)。處理裝置包括:需要修復的土壤區(qū)域1、曝氣風機2、調節(jié)閥門3、埋設的曝氣風管4、風管上的通氣孔5、噴水管6、塑料膜密封棚7、廢氣出氣管8、廢氣吸附塔9和廢氣管閥門10。
[0022]具體實施步驟如下: (I)將土壤攪拌破碎，并剔除其中的大塊礫石、建筑垃圾等。
[0023](2)向土壤中投加有機肥料、氮肥和磷肥并攪拌混合均勻。向土壤中投加肥料后，土壤中的 C、N、P 兀素含量為 1200 mg/kg > 140 mg/kg 和 10 mg/kg。
[0024](3)向土壤中噴水調節(jié)土壤的含水率為25%。
[0025](4)把土壤挖出，在底部埋設曝氣管,孔徑為3.5mm,孔距為8mm。曝氣管外端和風機相連，然后把土還原，用風機通過曝氣管給土壤曝氣。
[0026](5)想土壤中投加特定的高效微生物菌劑、二氧化錳、錳沸石、聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉和聚乙二醇，其中高效微生物為假單胞菌屬、不動桿菌屬、節(jié)桿菌屬、無色桿菌屬、芽孢桿菌屬、微球菌屬和真菌，聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉和聚乙二醇分別為0.05 L/m3、
0.4 L/m3和0.15L/m 3，并攪拌均勻，高效微生物菌劑投加2L/m3。
[0027](6)尾氣通過封閉系統(tǒng)收集，進入尾氣吸附塔進行處理。
[0028](7)每天分4次取樣檢測污染物濃度、溫度和濕度。
[0029]原南京化工廠有機污染土壤區(qū)塊1，土壤中有機污染物主要為苯胺、氯苯、硝基苯，濃度分別為180mg/kg、198mg/kg、96 mg/kg。每天檢測土壤的污染物、溫度和濕度。經(jīng)過兩月的生物降解，土壤中有機污染物苯胺濃度降低到檢測限以下，氯苯濃度降低到5.32mg/kg,硝基苯濃度降低到0.52 mg/kg。
[0030]實施例2
一種有機物污染土壤的生物修復方法，基于如附圖1所