一种工业污染场地有机污染土壤原位修复的方法技术

本发明专利技术涉及一种工业污染场地有机污染土壤原位修复的方法，该修复方法包括阻隔和降解两个过程，具体的将活性炭，石英砂，零价铁及降解菌混合压实，制成阻隔层，覆盖在有机污染土壤之上，形成原位覆盖；在有机污染土壤的底层及阻隔层上层的水平方向分别铺设有电极，将污染土壤底层和阻隔层上层的电极与直流电源相连形成电场，电场为周期性极性切换电场。该方法采用的原位阻隔层包括活性炭、零价铁和石英砂，并加入了降解菌，不仅可以吸附有机污染物，还可以降解有机污染，可以更有效的阻隔污染物的向上迁移扩散；采用电动强化生物修复的方法，可以有效促进阻隔层和污染土壤中微生物的降解过程，提高生物降解效率；具有不会产生二次污染、对环境友好、所占垂直空间较少、阻隔层寿命较长、经济成本较低等优点。经济成本较低等优点。经济成本较低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种工业污染场地有机污染土壤原位修复的方法


[0001]本专利技术涉及一种工业污染场地有机污染土壤原位修复的方法，属于环境污染治理


技术介绍

[0002]石油化工、焦化煤气及农药等行业在生产和加工过程中会产生大量的多环芳烃、石油烃、氯代烃等有机污染物，这些污染物会由于大气沉降、废水排放以及泄漏等原因导致场地土壤出现严重的污染。多环芳烃、石油烃、氯代烃等有机污染物具有致癌、致畸和致突变作用，而且工业场地有机污染土壤可做为新的污染源通过扬尘、地表径流及地下水使污染物进入周边环境，进而危害人体健康和生态环境。因此，工业场地有机污染土壤治理受到了国内外学者的高度重视。
[0003]目前工业污染场地土壤治理的方法包括换土、深耕翻土、客土喷播、热脱附、化学修复、原位覆盖及生物降解等。其中原位覆盖能够切断土壤中污染物的传输途径，是一种既能控制风险便于土地利用，又能降低治理费用的方法，目前在国内多个大型场地已经开始了推广应用。传统的原位覆盖主要是通过覆盖层的砂石、粉土、粘土、矿石碎屑以及活性炭等材料来吸附、阻隔污染物，切断污染物的传输途径。然而这些覆盖材料的吸附、阻隔能力有限，且受环境影响阻隔层的污染物会二次释放，不能达到有效治理的目的。而生物降解是有机污染土壤治理的常用方法，但原位覆盖后深层土壤中的有机污染物会由于氧气缺乏导致生物降解过程受到阻碍。当污染土壤经过长期的覆盖后，仍存在较高浓度的有机污染物时，这些污染物仍有向周边环境扩散的风险。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
>[0005]为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种工业污染场地有机污染土壤原位修复方法，该方法是采用改进原位覆盖和电动强化生物降解联合原位修复工业污染场地有机污染土壤，其包括阻隔和降解两个过程，阻隔过程由改进的原位覆盖的阻隔层完成、降解过程由电化学氧化和生物降解完成。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]一种工业污染场地有机污染土壤原位修复的方法，其包括如下步骤：
[0009]S1、将活性炭，石英砂，零价铁及降解菌混合压实，制成阻隔层，覆盖在有机污染土壤之上，形成原位覆盖；
[0010]S2、在有机污染土壤的底层及阻隔层上层的水平方向分别铺设有电极，将污染土壤底层和阻隔层上层的电极与直流电源相连形成电场，电场为周期性极性切换电场。
[0011]如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，活性炭为生物活性炭，粒径为20～50目；石英砂的粒径为40～60目，零价铁粒径为20～50目。
[0012]如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述活性炭、石英砂、零价铁按重量比为1：0.3～0.5：0.3～0.5及降解菌混合压实形成。
[0013]如上所述的方法，优选地，所述降解菌为从有机污染土壤中筛选出的降解菌。
[0014]如上所述的方法，优选地，将降解菌扩增培养后制成吸光度为0.4～1.0的菌悬液进行添加，使阻隔层中的降解菌数量达到1.0～2.0
×
106cfu/g干物质。
[0015]如上所述的方法，优选地，所述降解菌的筛选步骤为：向灭菌无机盐液体培养基中加入有机污染土壤，25～30℃振荡培养3天后取培养液加入到含有有机污染物的无机盐液体培养基中25～30℃振荡培养，有机污染物与污染土壤中污染物相同，3天后取培养液再加入含有有机污染物的无机盐液体培养基中，继续培养3天后采用稀释涂布法进行降解菌的分离，获得单一菌落为降解菌。
[0016]如上所述的方法，优选地，上述方法获得降解菌为多种时，将降解菌按等比例进行配制降解菌菌悬液。
[0017]如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，阻隔层厚度为30mm～50mm。
[0018]如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述电场的强度应控制在0.8～2.0V/cm。
[0019]本专利技术建立的一种改进的原位覆盖和电动强化生物降解联合修复方法，改进的原位覆盖方法的阻隔层由活性炭、石英砂和零价铁以及降解菌混合压实制成，该阻隔层既能有效吸附有机污染物阻断其扩散，同时也可以通过降解降低有机污染物的浓度。而电动强化生物降解可以增强阻隔层及污染土壤中污染物、营养物质和降解菌之间的传质过程，也可为微生物提供生长所需的电子和氧气等，或通过电化学反应直接去除污染物。此外，电场还可以直接刺激微生物促进微生物对污染物的降解。
[0020](三)有益效果
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1.本专利技术提供了一种工业污染场地有机污染土壤原位修复方法，该方法采用的阻隔层包括活性炭、石英砂和零价铁，并加入了降解菌，不仅可以吸附有机污染物，还可以降解有机污染物，能更有效的阻隔污染物向上迁移扩散。
[0023]2.本专利技术提供的方法，采用电动强化生物修复的方法，可以有效促进阻隔层和污染土壤中微生物的降解过程，提高生物降解效率。
[0024]3.本专利技术提供的修复方法，不会产生二次污染，对环境友好；阻隔层厚度小，所占垂直空间较少；阻隔层寿命延长；所需经济成本较低。
[0025]4.本专利技术提供的方法，通过将改进的原位覆盖和电动强化生物降解的优势结合起来，实现了对工业污染场地的土壤治理及对有机污染物的扩散风险控制。
附图说明
[0026]图1为实施例提供的修复方法构建流程图；
[0027]图2为实施例提供的模拟实验装置示意图。
具体实施方式
[0028]本专利技术经过大量实验研究发现采用活性炭、石英砂、零价铁及降解菌混合形成的原位阻隔层，不仅可以通过吸附作用拦截污染物，同时也可利用铁炭微电解及微生物的降
解过程将污染物去除，减少了污染物从阻隔材料中二次释放的风险。
[0029]本专利技术采用电动强化生物修复，其基本原理是通过电动效应来增强土壤中污染物、营养物质和降解菌之间的传质过程，或通过电化学反应提供微生物生长所需的电子和氧气等，或通过电化学反应直接去除污染物。此外，电场还可以直接刺激微生物促进微生物对污染物的降解。
[0030]为有效原位治理工业污染场地有机污染土壤，本专利技术建立了改进的原位覆盖和电动强化生物降解联合使用的原位土壤修复方法，以期为工业污染场地有机污染土壤的治理与土地开发利用提供技术支撑。
[0031]具体的，本专利技术提供的一种工业污染场地有机污染土壤原位修复方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
[0032]S1、将活性炭，石英砂，零价铁及降解菌混合压实，制成阻隔层，覆盖在污染土壤之上，形成原位覆盖；
[0033]S2、在有机污染土壤的底层及阻隔层上层的水平方向分别铺设有电极，将水平放置于污染土壤底层和阻隔层上层的电极与直流电源相连形成电场，电场为周期性极性切换电场。
[0034]优选地，在步骤S1中，活性炭，石英砂，零价铁，及降解菌进行混合压实制成阻隔层进行原位覆盖，其中：活性炭、石英砂、零价铁重量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业污染场地有机污染土壤原位修复的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、将活性炭，石英砂，零价铁及降解菌混合压实，制成阻隔层，覆盖在有机污染土壤之上，形成原位覆盖；S2、在有机污染土壤的底层及阻隔层上层的水平方向分别铺设有电极，将污染土壤底层和阻隔层上层的电极与直流电源相连形成电场，电场为周期性极性切换电场。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，活性炭为生物活性炭，粒径为20～50目；石英砂的粒径为40～60目，零价铁粒径为20～50目。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述阻隔层由活性炭、石英砂、零价铁按重量比为1：0.3～0.5：0.3～0.5及降解菌混合压实形成。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降解菌是从有机污染土壤中筛选出的降解菌。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将降解菌制成吸光度值为0.4～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤梅，李景铭，郭书海，佟梦晗，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：