过氧化氢脲用于土壤有机物污染的原位修复制造技术

一种有机化学物质污染土壤的原位生物处理技术。土壤中的化学污染物在自然条件下污染自然降解速度非常缓慢，形成对地下水的长期污染源。利用加入过氧化氢脲分解生成氧气和氮源尿素，再辅助以及其他微量元素，可以使深层土壤中的化学有机污染物质降解的速度明显加快。本方法尤其适合于土壤结构复杂、且难于进行移位修复的土层进行原位修复。本方法可以保证原位生物修复过程中微生物生长代谢的最佳条件，强化微生物在土壤中的迁移和营养物质等的传质过程，从而提高原位生物修复过程的效率。本发明专利技术在有机物的污染土壤的生物修复领域具有广阔的应用前景。是一种低投资，高效率的处理方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境工程
中的地下土壤修复技术，特别涉及对复杂地下土壤环境下利用过氧化氢脲促进微生物定殖、生长的原位土壤修复技术。
技术介绍
目前在所有环境污染公害中，土壤污染问题扮演着越来越重要的角色。因为土壤 与地下水、有害废弃物、工业废水、农药及各种废弃的排放时常环环相扣，互为因果。然而 由于土壤污染具有隐蔽性、复杂性和滞后性等特点，直到20世纪70年代美国爆发的love canal事件、荷兰鹿特丹附近的Lekherkerk事件和密苏里时代海滩事件等与土壤污染有 关重大环境事件的频频发生才引起社会重视。由此，美国先后颁布了《资源保护和回收 法》(RCRA)，《综合环境反应、补偿和责任法》(CERCLA)以及《超级基金增补和再授权法案》 (SARA)，来加强土壤污染的控制与管理以及促进污染土地的清洁治理。英国政府则根据受 污染土壤情况，制订了 "加强管理，积极整治，合理开发"的相应政策。日本于1986年提出 了《市区土壤污染暂定对策方针》，作为推进土壤污染防治的参考，并对欲实施市区土壤污 染防治者提供低息贷款。 在工业化历史悠久的欧洲，散漫型中等程度的污染规模已位居全世界之首，而且 用现有技术已无法修复(谢学锦，2000)。我国工业化程度和规模虽然不及西欧，但土壤污 染的速度远远超过了西欧。2004年11月10日在南京举行的"第二届土壤污染与修复国际 会议"上，与会专家一致认为目前我国的土壤污染形势非常严峻，开展土壤污染防治工作已 经刻不容缓(步雪琳，2004)。以长江三角洲为例，由于工业生产规模和乡镇城市化的快速 发展，在这一地区已经测出16种多环芳烃类物质，100多种多氯联苯，还有10余种其它毒性 更强的持久性有机污染物(陈江，2005)。我国城市土壤重金属污染形势总体也处于不断恶 化过程中。更严重的是，土壤中污染物会持续不断的释放，从而对地下水形成长期的污染， 尤其在地面用水下渗或地下水水位上升过程中，水的流动性使得污染物从土壤中解吸速度 加快，造成地下水的重污染。长期使用被石油污染的地下水会威胁人身健康，或对工业生产 造成影响。 目前对于石油污染土壤的处理理方法有物理化学方法和生物治理两种方法，如采 用流化床焚烧，将污染物质异地运输至加工地，用人工高热方法燃烧氧化，使污染物分解为 二氧化碳和水。但是由于采用物理化学方法进行治理通常要在污染的地点以外进行，必须 把土壤从原来的位置上挖出，因而治理费用非常昂贵.目前国内外专家越来越倾向与采用 可以进行原位处理的生物处理技术。污染土壤的生物修复技术可分为原位生物修复和异位 生物修复.原位生物修复方法适合大面积污染的治理，具有不需要移动土壤、成本低、操作 简单等优点。在原位生物修复过程中通常需要添加具有高效降解有机污染物的微生物制 剂。原位修复发生在开放的土壤生态系统中，土壤结构的不均一性、生态系统的复杂性以及 气候等环境因素的不可控性往往造成添加的微生物制剂生长代谢情况差，降解活性受到土 著微生物的抑制，导致修 效率降低周期延长，甚至导致失败。而土著微生物由于生长、繁殖缓慢，对土壤的修复差强人意。因此，开发能够促进微生物在土壤中的生长代谢的助剂以 及开发相关工程强化措施是推广应用原位生物修复方法的关键。 对有机污染物污染的土壤进行生物处理，目前国内进行的研究属于起步阶段，尚 无成型的工艺、产品或专利，部分专利是对某一种方法或步骤做一些强化和改善。国外的一 些公司和研究机构进行了一些研究，主要集中在两个方向。 一种是研究开发出对石油能够 有效降解的微生物菌种，把这些菌种纯化制成专利产品进行销售，目前国内还没有这方面 的专利技术或产品上市。另一种是研究开发出一种用来改变污染土壤的环境条件添加剂成 分，利用这种添加剂施加到被有机物污染的土壤中去，可以有效地促使现场土壤中原有的 微生物对土壤中的有机物的降解。如公开号为5614410的美国专利，开发了 NRRL B-19512 和CREI-13两种菌种，公开号5427944的美国专利则是开发了一种细菌组合物，它们都能够 以石油作为生长所需的基本能源。而公开号为5609667的美国专利和美国德州的巴伊奥纽 创泰克公司在中国注册的公告号(1121703)的专利，则属于后一种方向。 添加外源营养物或其他物质对土壤进行生物修复是另一种有效的修复方法。生物 修复技术是利用代谢旺盛的、有生活活力的微生物处理有机体处理污染物，微生物在代谢 中，以有机污染物为碳源，进行生长、繁殖活动，因而其活动强度必然会受到许多外界环境 的影响。诸如各种元素的比例。在被污染的土壤和地下水中，绝大部分污染物是微生物可 以利用的大量碳底物有机污染物，但它只能够提供有机碳而不能提供其它营养物，因而N、 P常常是限制微生物活性的重要因素，为了使污染物完全降解，适当的添加外源营养物具有 重要的作用。然而，有充足的氧气或电子受体则是另一个更为重要的因素。 添加电子受体是促进地下微生物繁殖、生长的必然因素。微生物的活性除了受营 养盐的限制外，土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类与浓度也极大的影响着生物 修复的速度和程度，如包括02、 11202和其它的一些离子等。11202是一种强氧化剂，它既可直 接氧化一部分烃类污染物，又可为微生物的氧化过程提供充足的电子受体，强化它们对烃 类污染物的氧化降解作用，但浓度过大时，将对微生物产生毒害作用，魏德洲等研究认为当 H202的浓度为600mg/L时，效果最佳，实验室中试验结果表明，污染土样中石油污染物的去 除率比对照增加了近3倍。 生物通风(bioventing)是对被污染土壤中通过真空或加压进行土壤曝气，使土 壤中的氧气浓度增加，从而促进好氧微生物的活性，提高土壤中污染物的降解效果.与添 加H202相比，生物通风法效果较为理想。由于生物通风法是在污染现场进行曝气，从而将对 原有的生物降解体系产生影响。在一般情况下，自然界原有的微生物能够利用地下水中所 含有的硫酸盐作为电子受体氧化污染物，当加入02后，原有的降解体系被打破，芳香烃在02 的作用下被氧化为芳香族有机酸；说明氧气对地下水的生物修复具有重要的影响。 生物修复治理方法主要有原位(In-situ)修复技术和异位(Ex-situ)修复技 术.原位修复技术是指在受污染的地区直接采用生物修复技术，不需将污染物挖掘和运 输， 一般采用土著微生物，有时也加入经过驯化和培养的微生物以加速处理，常常需要用各 种工程化措施进行强化.异位修复技术是指将被污染的土壤或地下水从被污染地挖掘或 抽取出来，经运输后，再进行治理的技术， 一般常用借助于生物反应器进行处理。 生物修复技术虽然已经取得了长足的发展，但由于受生物特性的限制，生物修复 技术还存在着许多的局限性。微生物不能降解污染环境中的所有污染物；污染物的难生物降解性、不溶性以及污染物土壤腐殖质或泥土结合在一起常使生物修复难以进行。同时，生 物修复要求对地点状况的工程前考察往往费时、费用昂贵。此外，一些低渗透性土壤往往不 宜采用生物修复技术；同时，特定的微生物只降解特定的化合物类型，化合物形态一旦变化 就难以被原有的微生物酶系降解。因此，依靠土著微生物来降解有机污染物不失为较理想 的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
过氧化氢脲用于原位降解深层土壤有机物污染物质的方法，是对深层土壤有机物污染土壤的一种原位生物处理方法的改进。添加过氧化氢脲用于降解深层土壤有机物污染，促进微生物生长所需要的氮源和氧气的含量，改进污染物在深层土壤中的生存条件，加快有机污染物的降解。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃华，罗志文，李佳琳，李丽，许龙，李春丰，张海军，薛春梅，
申请(专利权)人：佳木斯大学，张跃华，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]