原位修复污染土壤的方法技术

本发明专利技术提供了一种原位修复污染土壤的方法。具体而言，本发明专利技术提供了一种原位修复污染土壤的方法，所述方法包括将丁烷和空气注入污染土壤中。通过本发明专利技术的提供的方法实现了对污染土壤的原位修复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染土壤的修复
，具体地，涉及一种原位修复污染土壤的方法。
技术介绍
目前，我国污染土壤修复方法的发展远远不能适应日益加剧的土壤污染。我国土壤总的超标率为检测点位的16.1％。我国污染土壤修复研究正经历由实验室向实用规模过渡阶段，相关领域的科学技术人员在一些典型污染地区，进行了实用规模的污染土壤原位和异位生物修复实验。例如，利用微生物固定化技术和菌根技术在沈抚灌区开展污染土壤原位修复实验，在辽河油田进行了实用规模的预制床异位生物修复试验等。目前我国的微生物修复主要是添加外援微生物降解污染物。在现有技术中，针对污染场地的治理技术，主要有焚烧法、固定/稳定化、热脱附、土壤蒸汽抽提、淋洗、化学处理等方法。焚烧法是早期有机污染土壤修复的主要方法，也是最早应用于场地污染土壤修复的方法。焚烧法对污染物的处理比较完全，但对处理设施和场地要求高，经济成本昂贵，且对土壤的破坏性很大，焚烧不完全时还可能产生毒性更大的二噁英污染物。固定/稳定化方法是避免或减缓污染土壤中的污染物释放出来的治理方法，该方法通常不会完全破坏土壤中的污染物，而是避免有害物质释放至周围环境中。固定/稳定化方法只是暂时把污染物固定化，防止污染物对土壤污染，但不能彻底清除污染物。热脱附方法是一项新型的非燃烧方法，主要针对挥发和半挥发性的污染物。热脱附方法对挥发性污染物处理效果好，对土壤的破坏较小，操作设备与焚烧法相比简单且易操作。但由于需将土壤整体加热到污染物的沸点以上，所消耗的能量仍然高，且需对挥发出来的污染物进行后续处理。土壤蒸汽抽提法是一项利用物理方法去除不饱和土壤中挥发性有机污染物的原位土壤修复方法。该方法利用真空泵产生负压驱使空气流过污染的土壤孔隙而脱附并夹带有机组分流向抽取井，使污染物最终进入尾气处理系统进行处理。土壤蒸汽抽提方法的可操作性强，处理污染物的范围较广，可由标准设备操作，不破坏土壤结构以及对回收利用废物具有潜在的价值。但是，该方法要求土壤质地均一、渗透性好、孔隙率大、湿度小且地下水位较低，对抽提出来的气体需进行二次处理。淋洗法是利用水或含有化学强化药剂的淋洗液来洗脱土壤中的重金属，再对淋洗液进行收集和物理化学处理的过程。土壤淋洗方法对污染土壤的修复比较彻底，但花费比较高。在人多地少，土地显得十分珍贵的国家和地区可以采用，但要有足够的经济实力予以支持。淋洗法存在着淋洗液需后续处理及可能造成二次污染的问题。化学处理法是通过化学方法将土壤中的有机物氧化还原为无毒或低毒性物质。该方法可以有效地对污染物进行处理，降低污染物的毒性。但是化学修复方法存在着处理费用高，对环境易造成二次污染，可操作性差等缺点。此外，对于面积较大的污染土壤，化学处理法存在着具体操作上的困难。因此，仍需要成本较低、易于操作的污染土壤处理方法。
技术实现思路
本专利技术人发现原位微生物修复不需要挖掘、迁移污染土壤，而通过向污染土壤中注入微生物营养物质或供氧，就能够促进污染土壤中微生物的生长繁殖，利用微生物的代谢活动来降解污染物。本专利技术将丁烷和空气注入污染土壤，刺激了能降解污染物的土著微生物的生长，通过微生物代谢或共代谢实现对污染物的降解。本专利技术中，将丁烷和空气注入污染土壤中，丁烷迅速扩散，为土著微生物提供养分。微生物首先通过加氧酶活化丁烷，在有氧条件下生成醇，进一步氧化生成醛，最后直接被同化产生生物质或被氧化成二氧化碳并且产生能量。微生物种群数量大幅度增加，从而快速完成土壤中污染物的降解。在微生物利用丁烷生长繁殖进行代谢过程中，同时消耗污染物，污染物提供微生物代谢中的中间物质，使污染物实现降解作用。微生物在生长过程中通过代谢或者共同代谢作用完成对污染物的降解。本专利技术提供了一种原位修复污染土壤的方法，该方法包括将丁烷和空气注入污染土壤中。在一个方面中，污染土壤中包括选自下述的至少一种微生物：假单胞菌家族中的假单胞菌、贪噬菌、金黄杆菌、丛毛单胞菌、嗜酸菌、寡养单胞菌、鞘氨醇杆菌属、黄杆菌属、弗拉特氏菌属、放线菌中诺卡氏菌属、红球菌属、戈登氏菌、类诺卡氏菌属、多杀菌素产生菌、小多孢菌属、原小单孢菌属、间孢囊菌属、假诺卡氏菌属、厄氏菌、细球菌中微球菌、口腔球菌、动性球菌、葡萄球菌、气球菌属、消化球菌、消化链球菌、粪球菌、孪生球菌属、片球菌、明串珠球菌、瘤胃球菌属、八叠球菌和链球菌、胡君科中的气单胞菌属、弧菌、邻单胞菌属、发酵单胞菌属、色索细菌、心杆菌属、鞘杆菌属、链杆菌、艾肯菌属和加德纳菌属、根瘤菌中叶杆菌属、根瘤菌、慢生根瘤菌、噬纤维细菌中的滑行细菌、非生成细菌、棒状杆菌中金杆菌属、田霉素、蛛网菌属、罗氏菌属、醋酸杆菌属、放线菌、隐秘杆菌属、毛螺菌属、丙酸菌属、真细菌、枯草芽孢、双歧杆菌、细杆菌属、杆菌属和高温厌氧杆菌属。在一个方面中，注入所述污染土壤中的丁烷的量的范围为0.024L/天/m3土壤至0.16L/天/m3污染土壤，优选地，为0.048L/天/m3污染土壤。在一个方面中，注入所述污染土壤中的空气的量的范围为4.8L/天/m3土壤至9.6L/天/m3污染土壤，优选地，为7.68L/天/m3污染土壤。在一个方面中，丁烷以每小时脉冲10分钟注入所述污染土壤中。在一个方面中，空气以每小时脉冲10分钟注入所述污染土壤中。在一个方面中，污染土壤的温度范围是15℃至45℃。在一个方面中，污染土壤的含水量范围是10％至20％。在一个方面中，污染土壤中包括选自下述污染物中的至少一种：三氯苯、六氯苯、以及多芳烃，如苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、二苯并(ah)蒽和茚并(1,2,3-cd)芘。在一个方面中，其中丁烷和空气的注入时间为60天至2年。在一个方面中，本专利技术提供了一种用于实施本专利技术方法的注射系统。根据本专利技术的方法可以以较低成本实现对污染土壤的原位修复。附图说明图1是根据本专利技术的实施例1处理土壤之后，土壤中污染物含量的示意图；图2是根据本专利技术的实施例2处理土壤之后，土壤中污染物含量的示意图；图3是根据本专利技术的实施例3处理土壤之后，土壤中污染物含量的示意图；图4是根据本专利技术的对照实施例1处理土壤之后，土壤中污染物含量的示意图；图5是根据本专利技术的对照实施例2处理土壤之后，土壤中污染物含量的示意图；图6是根据本专利技术的对照实施例3处理土壤之后，土壤中污染物含量的示意图；图7是本专利技术的注射系统的结构示意图。具体实施方式图7具体显示了本专利技术的注射系统的结构示意图，其中附图标记如下：1-微生物养分供给源；2-含氧气体供给源；111-第一主管道；112-第一支管道；12-减压阀；13-第一干燥罐；131-第一排气阀；14-第一压力传感器；15-第一过滤器；16-第一控制开关阀；17-第一流量计；18-第一单向阀；19-第一注入口；211-第二主管道；212-第二支管道；222-空气过滤器组件；221-调压阀；23-第二干燥罐；231-第二排气阀；24-第二压力传感器；25-第二过滤器；26-第二控制开关阀；27-第二流量计；28-第二单向阀；29-第二注入口。参见图7，本专利技术的注射系统主要包括：用于微生物养分注射的微生物养分供给源1、第一注入口19、第一控制开关阀16；用于含氧气体注射的含氧气体供给源2、第二注入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位修复污染土壤的方法，所述方法包括将丁烷和空气注入污染土壤中。

【技术特征摘要】
1.一种原位修复污染土壤的方法，所述方法包括将丁烷和空气注入污染土壤中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述污染土壤中包括选自下述的至少一种微生物：假单胞菌家族中的假单胞菌、贪噬菌、金黄杆菌、丛毛单胞菌、嗜酸菌、寡养单胞菌、鞘氨醇杆菌属、黄杆菌属、弗拉特氏菌属、放线菌中诺卡氏菌属、红球菌属、戈登氏菌、类诺卡氏菌属、多杀菌素产生菌、小多孢菌属、原小单孢菌属、间孢囊菌属、假诺卡氏菌属、厄氏菌、细球菌中微球菌、口腔球菌、动性球菌、葡萄球菌、气球菌属、消化球菌、消化链球菌、粪球菌、孪生球菌属、片球菌、明串珠球菌、瘤胃球菌属、八叠球菌和链球菌、胡君科中的气单胞菌属、弧菌、邻单胞菌属、发酵单胞菌属、色索细菌、心杆菌属、鞘杆菌属、链杆菌、艾肯菌属和加德纳菌属、根瘤菌中叶杆菌属、根瘤菌、慢生根瘤菌、噬纤维细菌中的滑行细菌、非生成细菌、棒状杆菌中金杆菌属、田霉素、蛛网菌属、罗氏菌属、醋酸杆菌属、放线菌、隐秘杆菌属、毛螺菌属、丙酸菌属、真细菌、枯草芽孢、双歧杆菌、细杆菌属、杆菌属和高温厌氧杆菌属。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任立明，车慧，叶勇，沈莹，张大龙，明晓贺，张大定，杨晶，王元飞，
申请(专利权)人：北京生态岛科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11