一种有机磷农药污染土壤的修复方法技术

本发明专利技术公开了一种有机磷农药污染土壤的修复方法，包括如下步骤：一、电解分离；二、冷热交替；三、加入微生物肥料，促进无效磷转化为有效磷；四、种植绿萝；五、冻土保墒，移回原处。经本发明专利技术的方法修复以后土壤中的有机磷显著降低，符合展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）HJ350‑2007），且土壤活力增强，同时具有增产增收的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种有机磷农药污染土壤的修复方法
本专利技术涉及一种农药污染土壤的修复方法，尤其是涉及一种有机磷农药污染土壤的修复方法。
技术介绍
有机磷农药是一类含有磷原子的有机酯类化合物，在体内与胆碱酯酶形成磷酸化胆碱酯酶，使胆碱酯酶活性受抑制而产生毒性作用的一类农药的总称，大部分有机磷农药不溶于水（乐果、敌百虫除外），易溶于有机溶剂，在中性和酸性条件下稳定，在碱性条件下易水解而失效。其品种在结构上具有许多共性，主要有五种结构类型：磷酸酯型（如敌敌畏、久效磷）；硫代和二硫代磷酸酯型（如对硫磷、乐果）；磷酰胺和硫代磷酰胺型（如甲胺磷、棉安磷）；焦磷酸酯型（如治螟磷）；膦酸酯和硫代膦酸酯（如敌百虫、苯硫磷）。被广泛使用于农业生产中，但是其残留会引发各种环境污染和食物链累积问题，对生态环境造成严重的污染，给人类健康带来威胁。但是针对有机磷农药污染土壤的专门修复技术却并不多见，已有的类似化学氧化技术也存在着诸多问题。例如，①只是通过直接加药进行化学氧化修复处理，缺乏有针对性的联合技术，造成修复效果不理想，不稳定；②忽视了某些药剂的自身特点，导致药剂无法高效利用；③缺乏对工艺技术的有机结合，没有实现能量的综合利用；④往往伴随大量有机废水或废气产生，需要另外增加废水或废气处理成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种有机磷农药污染土壤的修复方法。达到了综合彻底解决有机磷土壤污染的目的，不会留下安全隐患。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种有机磷农药污染土壤的修复方法，包括如下步骤：一、电解分离：将待处理的土壤用含有乙醇体积分数为10%的乙醇水混合液淹没浸泡1-3h，加入趋磁细菌，置于外加电场中，电解处理5-10h；二、冷热交替：将步骤一电解处理的土壤移至处理池中，高压条件下，水蒸气150-200℃高温蒸腾处理5-15分钟，将蒸汽回收通入氢氧化钙的饱和水溶液中，土壤冷却至25-30℃后，加水淋洗，再置于-10~-15℃，搅拌处理30-40分钟后恢复室温；三、加入微生物肥料，促进无效磷转化为有效磷；四、种植绿萝：向待处理的土壤中种植绿萝，给予充足光照，水分，确保绿萝的根系充分生长延伸至土壤底部，拔出绿萝；五、冻土保墒，移回原处：将步骤四处理后的土壤，加水保持水分5-10%，0-10℃保持10-15天，送检，检测合格后，将处理后的土壤移回原处。进一步地，步骤一所述外加电场的正极材料为石墨烯板，负极材料为铁板，电解反应前将铁板用0.5mol/L的盐酸清洗，活化后，再以清水洗涤至中性。进一步地，步骤一所述电场的强度为60-100V，电流1-2A。进一步地，步骤一所述趋磁细菌的接种比例为每平方米有机磷污染土壤接种5.0×109~2.0×1010个趋磁细菌。进一步地，步骤三所述微生物肥料由如下重量份的原料组成：β-1,3-1,4-葡聚糖10-15份、腐殖酸15-20份、氨基酸10-15份、木质纤维素8-10份、磷矿粉5-8份、微生物菌群3-5份和土壤酶1-3份。进一步地，所述微生物菌群包括芽孢杆菌、假单胞杆菌、固氮菌、根瘤菌、硫杆菌和镰刀菌。进一步地，所述微生物肥料的制备方法如下：将β-1,3-1,4-葡聚糖、腐殖酸、氨基酸、木质纤维素、微生物菌群混合堆积，加入豆乳发酵1-2天；晾干加入磷矿粉和土壤酶；制得粉状微生物肥料；所述豆乳加入的料液比1-2g/5ml。所述土壤酶包括氧化还原酶、转化酶和水解酶；如醛氧化酶、脲酸氧化酶、磷酸酯酶、核酯酶、核苷酸酶、葡聚糖蔗糖酶、果聚糖蔗糖酶、氨基转移酶、天冬氨酸脱羧酶、谷氨酸脱羧酶、芳香族氨基酸脱羧酶等。所述豆乳的制作：整粒大豆加10-15倍重量的水浸泡1-2小时、粉碎、压榨、加热和过滤所得清液。送检的检测项目与检测方法如下：（各实施例的检测方法相同）本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的修复方法具有以下显著优势：1.通过外加电场将有机磷农药分解成为带正电的，和带负电荷的成分，经电解磷元素转化成PO43+，硫或其他元素转化成氧化硫、H2O、CO2等，对环境没有危害的成分，通过高温蒸腾，出去电解后的气体杂质，含硫、氮的氧化物以石灰水吸收处理，避免给环境造成二次污染。趋磁细菌协助正负电荷的分离，促进有机磷的分解。2.加入微生物肥料，通过微生物作用促进无效磷转化为有效磷,同时唤醒土壤活性，激活土壤原有活性物质，恢复土壤活力。具体的说，微生物群可以降解有机磷的同时促进农作物对其它营养元素的吸收。解磷微生物肥料溶解难溶性磷素,提供给植物可直接吸收利用的优质磷素化合物。微生物肥料作为肥料,不存在生产过程中向环境排放污染物问题，同时通过在土壤中栽种吊兰，并促使吊兰的根系生长，将植物根系和微生物结合，发挥微生物群的根系效应，更充分的吸附植物根系周围锌、铜、钙等微量元素，将我微量元素富集，改善土壤营养构成。第二,增强植物抗病能力,某些磷细菌肥的菌种接种在植物根际后大量生长繁殖,在一段时期内成为植物根际的优势菌。由于它们的生长繁殖,抑制或减少病原微生物的繁殖机会，有的具有拮抗病原微生物的作用。构成了有利于植物生长的微生物菌落环境。在微生物菌群发挥作用的过程中，细菌发挥直接的降级作用，在降解过程中，β-1,3-1,4-葡聚糖、腐殖酸、氨基酸提供土壤营养的同时，为菌类的生长繁衍提供了必备的养分，同时研究发现，木质纤维素的存在能够梳理土壤结构，加速菌体对磷的降解功能，而单一存在的木质纤维素，其对磷的降解功能并不明显。所以可得在本申请的生物菌肥中二者存在有显著的协同作用。而磷矿粉的介入，使有机磷向有效磷的转化更为彻底。3.将土壤返回原地时，进行冻土保墒，首先保持了土壤的营养和水分，确保了土壤的活力。4.经本专利技术的方法修复以后土壤中的有机磷显著降低，符合展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）HJ350-2007），且土壤活力增强，同时具有增产增收的效果。具体实施方式取35kg筛拣后的某农药厂被有机磷农药污染的土壤、土壤中磷农药的浓度为3874mg/Kg，土壤板结严重，色泽暗沉，有难闻的气味，将土壤分成7等份，分别按照，实施例1-3以及对比例1-4的方法处理，土壤处理方法及处理后土壤检测结果如下：实施例1一种有机磷农药污染土壤的修复方法，包括如下步骤：一、电解分离：取5kg筛拣后的某农药厂被有机磷农药污染的土壤(浓度为3874mg/Kg)，用含有乙醇体积分数为10%的乙醇水混合液淹没浸泡1h，加入趋磁细菌，置于外加电场中，电解处理5h；所述外加电场的正极材料为石墨烯板，负极材料为铁板，电解反应前将铁板用0.5mol/L的盐酸清洗，活化后，再以清水洗涤至中性；所述电场的强度为60V，电流1A；所述趋磁细菌的接种比例为每平方米有机磷污染土壤接种5.0×109个趋磁细菌；二、冷热交替：将步骤一电解处理的土壤移至处理池中，高压条件下，水蒸气150℃高温蒸腾处理5分钟，将蒸汽回收通入氢氧化钙的饱和水溶液中，土壤冷却至25℃后，加水淋洗，再置于-10℃，搅拌处理30分钟后恢复室温；三、加入微生物肥料，促进无效磷转化为有效磷；所述微生物肥料由如下重量份的原料组成：β-1,3-1,4-葡聚糖10份、腐殖酸15份、氨基酸10份、木质纤维素8份、磷矿粉5份、微生物菌群3份和土壤酶1份；所述微生物菌群包括芽孢杆菌、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机磷农药污染土壤的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：一、电解分离：将待处理的土壤用含有乙醇体积分数为10%的乙醇水混合液淹没浸泡1‑3h，加入趋磁细菌，置于外加电场中，电解处理5‑10h；二、冷热交替：将步骤一电解处理的土壤移至处理池中，高压条件下，水蒸气150‑200℃高温蒸腾处理5‑15分钟，将蒸汽回收通入氢氧化钙的饱和水溶液中，土壤冷却至25‑30℃后，加水淋洗，再置于‑10~ ‑15℃，搅拌处理30‑40分钟后恢复室温；三、加入微生物肥料，促进无效磷转化为有效磷；四、种植绿萝：向待处理的土壤中种植绿萝，给予充足光照，水分，确保绿萝的根系充分生长延伸至土壤底部，拔出绿萝；五、冻土保墒，移回原处：将步骤四处理后的土壤，加水保持水分5‑10%，0‑10℃保持10‑15天，送检，检测符合《展览会用地土壤环境质量评价标准》后，将处理后的土壤移回原处。

【技术特征摘要】
1.一种有机磷农药污染土壤的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：一、电解分离：将待处理的土壤用含有乙醇体积分数为10%的乙醇水混合液淹没浸泡1-3h，加入趋磁细菌，置于外加电场中，电解处理5-10h；二、冷热交替：将步骤一电解处理的土壤移至处理池中，高压条件下，水蒸气150-200℃高温蒸腾处理5-15分钟，将蒸汽回收通入氢氧化钙的饱和水溶液中，土壤冷却至25-30℃后，加水淋洗，再置于-10~-15℃，搅拌处理30-40分钟后恢复室温；三、加入微生物肥料，促进无效磷转化为有效磷；四、种植绿萝：向待处理的土壤中种植绿萝，给予充足光照，水分，确保绿萝的根系充分生长延伸至土壤底部，拔出绿萝；五、冻土保墒，移回原处：将步骤四处理后的土壤，加水保持水分5-10%，0-10℃保持10-15天，送检，检测符合《展览会用地土壤环境质量评价标准》后，将处理后的土壤移回原处。2.根据权利要求1所述的有机磷农药污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤一所述外加电场的正极材料为石墨烯板，负极材料为铁板，电解反应前将铁板用0.5mol/L的盐酸清洗，活化后，再以清水洗涤至中性。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁丽珍，王杰，李庆召，郑宾国，陶贺，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：河南,41