本发明专利技术属于环保及持久性有毒污染物处理技术领域，特别涉及一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法及系统。本发明专利技术通过在惰性培养基上生成生物膜技术和利用生物膜生成降解持久性有机污染物的培养液，对持久性有机污染物进行讲解处理。本发明专利技术系统由惰性培养基及生物膜组成，其中生物膜分散吸附在惰性培养基表面，形成分散包覆结构。本发明专利技术能够有效地生物强化环境中的降解系统，这种活性培养液能和待处理环境中存在的细菌进行有效的竞争。由基质和含有活性培养液的生物膜组成的本发明专利技术系统，即使在高的有机碳的背景下，也能有效的促进低水平的风化多氯联苯的脱氯反应。与先前的技术相比，本专利提供的方法能够快速有效地降解持久性有机物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保及持久性有毒污染物处理
，特别涉及一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法及系统。
技术介绍
近几十年来，全球工业化进程快速发展，在给人类社会带来物质文明的同时，使得大量有害废物排放到环境中，特别是持久性有机污染物(Persistent OrganicPollutants,POPs)成为对人类生存威胁最大的一类污染物。POPs是一种使环境恶化的持久性有机化合物，为半挥发性的物质且溶解度较低。通常情况下，POPs吸附在沉积物表面或土壤颗粒中。研究表明，POPs会造成人体内分泌系统紊乱、生殖和免疫系统破坏、诱发癌症、导致畸形、基因突变和神经系统疾病等，且在人体内滞留数代，严重威胁人类生存繁衍和可持续发展。常见的POPs包括:多环芳烃(PAHs)、卤代芳香烃类、多氯联苯(PCBs)、氯化芳烃、有机氯农药、二恶英、呋喃酚、氯苯、氯酚、四氯化碳、艾氏齐 、氯丹、滴滴涕(DDT)、狄氏齐IJ、异狄氏剂、七氯、六氯代苯、灭蚁灵、八氯茨烯、多氯代二苯并二恶英、多氯二苯并呋喃等。POPs等持久性有机污染物在我国有大量生产和使用的历史。20世纪60年代至80年代初，我国大量生产使用的主要是有机氯农药类POPS，占农药使用量的一半以上。据统计上世纪70年代我国共使用六六六、滴滴涕、毒杀芬等有机氯类杀虫剂19.17万吨，占当年农药总用量的80.01%。30多年来，我国累计使用DDT约40多万吨，占世界总量的20%。我国生产的多氯联苯总产量大约为104吨，大多用作电力电容器的浸溃剂，少部分作为油漆添加剂。上世纪七十年代中国还进口了大量含多氯联苯的变压器。据查，废旧电容器的浸溃剂中多氯联苯(PCBs)的含量大于90%，而废弃的进口变压器的变压器泊中PCBs的含量大于50%，目前这些电容器和变·压器大多己报废封存。二恶英和呋喃由是在含氧物质加热和焚烧过程中产生的，如氯碱、造纸、金属冶炼、有机化工、汽车尾气及垃圾焚烧过程。POPs具有高毒性、生物蓄积性等特点，中国正面临着有关POPs污染的严峻局面。针对POPs废物的处置，国内工业化应用较好的有:安全填埋法:它是一种暂时、延缓性的策略，环境风险较大，且不能从根本上消除POPs等持久性有机污染物，只不过是对污染物进行一次转移，占地面积大；但相对于其它技术来说总成本、总投资较低。对一些于人体特别有害的杀虫剂类POPs物质的清除，采用这种方法还是可行的。高温焚烧技术:高温焚烧是利用有机物在高温下易分解的特性，在高温下焚烧以达到去除污染的目的。它适用于处理大量高浓度的持久性有机物，但设备建设费用较高，而且焚烧中易产生二恶英造成二次污染。水泥窑共处置技术:水泥窑法处置低浓度PCBs污染物好于高浓度污染物，它容积大、高温、热稳定性好、投资较小，又可替代部分燃料，是目前无害化处理和资源综合利用相结合的一种处理方式。但处置高浓度PCBs污染物时运行稳定性最差，同时，大量研究结果表明，如果氯离子含量过高，氯离子在水泥窑内循环富集导致窑炉内结皮堵塞，可造成停窑，降低水泥产量，影响正常生产；另一方面如果企业不严格按照操作规程操作，可能会发生不完全燃烧现象，从而排放出有毒有害的燃烧产物，导致二次污染。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供了一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法及系统。一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法，其具体方案如下:首先利用机械装置向污染区土壤中分散添加惰性培养基，使土壤中的持久性有机污染物在其周围富集；然后向土壤中接种微生物，刺激具有还原性的有机物进行氧化反应；所述微生物具有能够处理持久性有机污染物在含有大量有机碳的环境中争夺持久性有机污染物的特征机制；所接种的微生物能够利用污染环境中的有机污染物，在惰性培养基上生成生物膜及周围的活性培养液；经过繁殖培养，使微生物菌落数量达到稳定水平；然后开始微生物处理过程，在惰性培养基上形成了能够使持久性有机物降解的生物膜，持久性有机物降解生成了能够自然降解的有机物，达到降解持久性有机物的目的。所述惰性培养基与污染区土壤的体积比为1: (5 20)。所述惰性培养基为活性炭。所述微生物能够进行脱卤呼吸作用。所述微生物为布克氏菌属、红球菌属、菌根真菌中的一种或多种。一种土壤环境中持久性有机污染物的处理系统，该系统由惰性培养基及生物膜组成，其中生物膜分散吸附在惰性 培 养基表面，形成分散包覆结构。所述惰性培养基为活性炭。所述生物膜为微生物菌落。所述微生物能够进行脱卤呼吸作用。所述微生物为布克氏菌属、红球菌属、或菌根真菌中的一种或多种。本专利技术的有益效果为:本专利中所述的系统和方法，能够有效地生物强化环境中的降解系统，这种活性培养液能和待处理环境中存在的细菌进行有效的竞争。由基质和含有活性培养液的生物膜组成的本专利技术系统，即使在高的有机碳的背景下，也能有效的促进低水平的风化多氯联苯的脱氯反应，另外本专利技术系统能够针对低浓度的有机污染物，浓度范围为1-2 ppm。先前有人认为由于有碳的存在，会降低可利用生物的浓度，致使活性培养基降解有机物效率下降。本专利使用活性炭作为培养基接种细菌，实验表明此方法可以有效降解持久性有机污染物，且还能提高可利用微生物的浓度。与先前的技术相比，本专利提供的方法能够快速有效地降解持久性有机物。在进一步的研究中，本专利技术还提供了一种还原脱氯的方法，使得高氯同系物转化为低氯同系物。实验证明，采用卤素呼吸菌能够有效地还原含氯化二苯沉积物中的氯元素。附图说明图1为本专利技术系统结构示意图中标号:1-惰性培养基；2_生物膜；3_持久性有机污染物。具体实施例方式本专利技术提供了一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法及系统，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。实施例1首先，经过污染物的现场调查显示，该地区的受污染的面积约为200 m2，污染物主要集中在地下2-5 m的位置。主要污染物有多氯联苯(PCBs)，含量可达100 ppm/kg。污染场地为农药化工厂生产车间搬迁后留下的，场地形状为正方形。运用本方法进行污染物修复，具体步骤如下:首先利用机械装置按照体积比例1:10向土壤中添加颗粒状活性炭，使土壤中的持久性有机污染物在其周围富集；然后向土壤中接种红平红球菌(Rhodococcuserythropolis)刺激具有还原性的有机物进行氧化反应；所述微生物具有能够处理持久性有机污染物在含有大量有机碳的环境中争夺持久性有机污染物的特征机制；所接种的红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)能够利用污染环境中的有机污染物，生成生物膜及周围的活性培养液；大约经过60天的繁殖培养后，微生物菌落达到稳定水平，约为7-8X IO11个/m3 ;然后再经过60天的微生物处理过程，在惰性培养基上形成了能够使持久性有机物降解的生物膜(红平红球菌菌落)，持久性有机物降解生成了能够自然降解的有机物，达到降解持久性有机物 的目的。权利要求1.一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法，其特征在于，具体方案如下 首先利用机械装置向污染区土壤中分散添加惰性培养基，使土壤中的持久性有机污染物在其周围富集；然后向土壤中接种微生物，刺激具有还原性的有机物进行氧化反应；所述微生物具有能够处理持久性有机污染物在含有大量有机本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法，其特征在于，具体方案如下：首先利用机械装置向污染区土壤中分散添加惰性培养基，使土壤中的持久性有机污染物在其周围富集；然后向土壤中接种微生物，刺激具有还原性的有机物进行氧化反应；所述微生物具有能够处理持久性有机污染物在含有大量有机碳的环境中争夺持久性有机污染物的特征机制；所接种的微生物能够利用污染环境中的有机污染物，在惰性培养基上生成生物膜及周围的活性培养液；经过繁殖培养，使微生物菌落数量达到稳定水平；然后开始微生物处理过程，在惰性培养基上形成了能够使持久性有机物降解的生物膜，持久性有机物降解生成了能够自然降解的有机物，达到降解持久性有机物的目的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢宏玮，史斌，杜鹏，任丽霞，何理，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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