一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，包括以下步骤：（1）取一定量的铬污染土壤放入容器中，再加入硫酸硝酸水溶液，将硫酸硝酸水溶液与铬污染土壤混合后，得到PH＜8的预处理土壤；（2）再加入糖蜜，将糖蜜与预处理土壤混合后置于厌氧条件下，形成可还原铬的还原体系，还原体系中包括由糖蜜糖酵解后所生成的生物氢和代谢产物以及由存在于土壤中的硫化氢的氢离子捕获电子所生成的氢气，预处理土壤经还原体系修复得到修复土壤。采用硫酸硝酸水溶液调节土壤pH，能进一步提高糖蜜对土壤中铬的浸出率，同时在厌氧条件下所生成的还原体系能进一步加速修复重金属土壤。原体系能进一步加速修复重金属土壤。

【技术实现步骤摘要】
一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法


[0001]本专利技术涉及铬污染土壤的修复
，特别是指一种提高糖蜜修复铬污染土壤效率的方法。

技术介绍

[0002]铬是一种广泛存在于岩石、矿物、土壤、水和大气中的地球化学元素。近几十年来，人类通过生产钢铁、冶炼煤矿、电镀、制革、印染、造纸、纺织等活动向环境中排放了大量的铬。铬的价态从0到6，而三价铬Cr(III)和六价铬Cr(VI)是自然环境中最主要、最稳定的价态，其中，Cr(VI)的毒性是Cr(III)的100倍。
[0003]目前铬污染土壤的处理方法主要有化学还原法、化学淋洗法、电动修复法和生物修复技术。其中，生物修复技术中的生物刺激技术不依赖于外源添加微生物，是通过改变环境以增加本土微生物的生物量和活性，添加醋酸盐、乳酸盐或糖蜜等物质来刺激土壤中天然存在的细菌生长，以促进污染物的降解，其稳定性好，无二次污染，成本低廉等优点成为Cr(VI)污染土壤修复的研究重点。而土壤呈碱性，很大程度上阻碍了铬的溶出和还原，在铬污染土壤中单独加入乳酸盐或糖蜜成分，仍无法满足土壤修复要求，存在铬污染土壤中的铬浸出率低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的：为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，采用硫酸硝酸水溶液作为土壤pH调节剂，能进一步提高糖蜜对土壤中铬的浸出率，同时在厌氧条件下所生成的还原体系能进一步加速修复重金属土壤，达到重金属土壤修复效果高的目的。
[0005]本专利技术的技术方案：一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取一定量的铬污染土壤放入容器中，再加入硫酸硝酸水溶液，将硫酸硝酸水溶液与铬污染土壤混合后，得到PH＜8的预处理土壤；（2）再加入糖蜜，将糖蜜与预处理土壤混合后置于厌氧条件下，形成可还原铬的还原体系，还原体系中包括由糖蜜糖酵解后所生成的生物氢和代谢产物以及由存在于土壤中的硫化氢的氢离子捕获电子所生成的氢气，预处理土壤经还原体系修复得到修复土壤。
[0006]优选的，步骤（2）中的代谢产物为乳酸、乙酸、乙醇中的一种或几种。
[0007]优选的，步骤（2）中的电子是糖蜜在厌氧条件下进行糖酵解过程中生成的。
[0008]优选的，硫化氢是通过存在于土壤中的硫酸盐还原菌还原硫酸盐所生成的。
[0009]优选的，步骤（1）中硫酸硝酸水溶液与铬污染土壤的质量比为1：10。
[0010]优选的，步骤（1）中硫酸硝酸水溶液的PH值为3
‑
5。
[0011]优选的，步骤（1）的硫酸硝酸水溶液中硫酸与硝酸的质量比为2:1。
[0012]优选的，将步骤（1）中的铬污染土壤风干，挑出铬污染土壤中的石砾和动植物残体
后，研磨过100目筛。
[0013]优选的，步骤（2）中的厌氧条件是通过将容器的开口用薄膜密封后生成的。
[0014]优选的，所述的薄膜可以采用聚乙烯薄膜、聚酯薄膜或复合薄膜。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：降低铬污染土壤的pH值能够增强土壤中的还原效果，实验结果表明质量比为2比1的硫酸硝酸水溶液相比其它酸性溶液降低土壤pH值的效果更加好，硝酸根离子的添加有效促进了还原六价铬过程的电子传输，能进一步提高糖蜜对土壤中铬的浸出率；同时，将糖蜜加入预修复土壤中混合后用聚乙烯膜密封后能促进厌氧环境的形成，在厌氧条件下，糖蜜作为有机物进行糖酵解生成生物氢以及乳酸、乙酸、乙醇等代谢产物可用于还原铬，同时硫酸根的加入可促进土壤中硫酸盐的生产，并且硫酸盐还原菌生长最适pH为7.0左右，pH降低后对硫酸盐还原菌的生存有益，硫酸盐还原菌可将硫酸盐还原为硫化物和硫化氢，并且硫化氢可以作为六价铬的还原剂，能增强对六价铬的还原效果，在厌氧条件下，硫化氢的氢离子捕获糖蜜进行糖酵解过程中产生的电子（如乙醇在转化为乙醛和丙酮酸的时候会释放电子）可生成氢气用于还原铬，并且硫酸盐还原菌大部分属于厌氧菌，厌氧条件下也能促进硫酸盐还原菌的生长。
[0016]利用硫酸硝酸水溶液调节铬污染土壤pH后，土壤pH降低；同在厌氧条件下时所生成的还原体系能进一步加速修复重金属土壤，使得糖蜜对修复铬污染土壤具有突出效果，并且能够极大的降低重金属毒性和增加稳定性，成本低廉，操作简单，对六价铬的还原率达到99%以上。土壤中六价铬的含量降至《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600
‑
2018）中第一类用地筛选值以下，从根本上降低了重金属铬污染存在的风险，处理过后的土壤可采取农艺调控、替代种植等措施对土壤进一步改良。
[0017]本专利技术涉及的土壤重金属修复方法简单便捷操作，对铬污染土壤效果明显。
具体实施方式
[0018]本专利技术提供的一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，包括以下步骤：（1）取一定量的铬污染土壤风干，挑出铬污染土壤中的石砾和动植物残体后，研磨过100目筛放入容器中，再加入硫酸硝酸水溶液，将硫酸硝酸水溶液与铬污染土壤混合后，硫酸硝酸水溶液与铬污染土壤的质量比为1：10，硫酸硝酸水溶液的PH值为3
‑
5，硫酸硝酸水溶液中硫酸与硝酸的质量比为2:1，得到PH＜8的预处理土壤；（2）再加入糖蜜，将糖蜜与预处理土壤混合后将容器的开口用薄膜（聚乙烯薄膜、聚酯薄膜或复合薄膜）密封促进厌氧条件的生成，厌氧条件下形成可还原铬的还原体系，还原体系中包括由糖蜜糖酵解后所生成的生物氢和代谢产物（乳酸、乙酸、乙醇中的一种或几种）以及由存在于土壤中的硫化氢的氢离子捕获糖蜜进行糖酵解过程中产生的电子所生成的氢气，硫化氢是通过存在于土壤中的硫酸盐还原菌还原硫酸盐所生成的，预处理土壤经还原体系修复得到修复土壤。
[0019]实验1：测定不同糖蜜加入量、持水量和培养温度条件下还原铬污染土壤中六价铬的效率1）测定不同糖蜜加入量下铬污染土壤中六价铬和总铬的浸出量称取5份50g的铬污染土壤置于对应的容器中，保持铬污染土壤的持水量为80%，分别加入质量分数为1%、2%、3%、4%、5%的糖蜜搅拌均匀，将5份修复土壤放入25℃培养箱进行
培养，每隔一周测定修复土壤中的六价铬和总铬含量。
[0020]2）测定不同持水量条件下糖蜜还原铬污染土壤中六价铬的效率称取5份50g的铬污染土壤置于对应的容器中，分别设置5份铬污染土壤的持水量为40%、60%、80%、100%、120%，每份土壤中加入质量分数为3%的糖蜜搅拌均匀，将5份修复土壤放入25℃培养箱进行培养，每隔一周测定修复土壤中的六价铬和总铬含量。
[0021]3）测定不同培养温度条件下糖蜜还原铬污染土壤中六价铬的效率称取3份50g的铬污染土壤置于对应的容器中，保持铬污染土壤的持水量为80%，每份土壤中加入质量分数为3%的糖蜜搅拌均匀，将3份修复土壤分别放入25℃、35℃、45℃的培养箱中培养，每隔一周测定修复土壤中的六价铬和总铬含量。
[0022]表1不同糖蜜加入量条件下铬污染土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，其特征在于，包括以下步骤；（1）取一定量的铬污染土壤放入容器中，再加入硫酸硝酸水溶液，将硫酸硝酸水溶液与铬污染土壤混合后，得到PH＜8的预处理土壤；（2）再加入糖蜜，将糖蜜与预处理土壤混合后置于厌氧条件下，形成可还原铬的还原体系，还原体系中包括由糖蜜糖酵解所生成的生物氢和代谢产物以及由存在于土壤中的硫化氢的氢离子捕获电子所生成的氢气，预处理土壤经还原体系修复得到修复土壤。2.根据权利要求1所述的一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，其特征在于：步骤（2）中糖蜜糖酵解所生成的代谢产物为乳酸、乙酸、乙醇中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，其特征在于：步骤（2）中的电子是糖蜜在厌氧条件下进行糖酵解过程中生成的。4.根据权利要求1所述的一种提高糖蜜对铬污染土壤修复效率的方法，其特征在于：步骤（2）中的硫化氢是通过存在于土壤中的硫酸盐还原菌还原硫酸盐所生成的。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子璐，王宇峰，卓未龙，陈华林，周江敏，任涵，陶月良，
申请(专利权)人：浙江卓锦环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：