一种土壤修复剂及其在氯代烃污染土壤修复中的应用

一、基本信息

1.专利号：ZL201610402088.9。

2.发明人：李捷、王媛媛、杨帆、于淑亭。

3.专利权人：无锡虞衡环境科技有限公司。

4.授权时间：2020年3月10日。

5.技术领域：本发明涉及污染土壤修复技术领域，尤其涉及一种土壤修复剂及其在氯代烃污染土壤修复中的应用。

二、发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤修复剂及其在氯代烃污染土壤修复中的应用，能够高效降解并去除土壤中的氯代烃，提高土壤对氯代烃的分解和去除能力。

本发明的一方面提供了一种土壤修复剂，原料组成包括金属粉：150～200重量份；好氧降解菌：100～500重量份；腐植酸：100～600重量份。

在一优选技术方案中，原料组成包括金属粉：171重量份；好氧降解菌：200重量份；腐植酸：429重量份。

在一优选技术方案中，原料组成包括金属粉：171重量份；好氧降解菌：300重量份；腐植酸：429重量份。

在一可选技术方案中，所述金属粉选自铁粉或镁粉。

在一可选技术方案中，所述好氧降解菌选自芽孢杆菌属中的任一菌株或它们的任意混合菌株。当然，本技术方案也并不仅局限于上述所列举的菌属，但凡能够起到高效降解氯代烃、加速土壤氯代烃降解作用的菌属都可在本申请的保护范围之内。可以理解的是，芽孢杆菌属中的菌株可以为枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等。

本发明的另一方面提供了一种如上述任一项技术方案所述的土壤修复剂的制备方法，包括按照上述重量份取金属粉、好氧降解菌及腐植酸，混合均匀，备用。

本发明的再一方面提供了一种如上述任一项技术方案所述的土壤修复剂在氯代烃污染土壤修复中的应用。

在一可选技术方案中，所述氯代烃选自二氯乙烷、三氯乙烷和二氯乙烯中的至少一种。

本发明提供了一种土壤修复剂，相比于现有技术而言，该土壤修复剂中添加了金属粉、好氧降解菌以及腐植酸。其中，在含卤有机化学污染物的土壤和水中，金属粉的添加可营造一个厌氧的、还原性的环境，使含卤有机化学污染物的脱卤能力得到提升，从而增强化学污染物的降解能力；好氧降解菌为高效氯代烃降解菌，它的添加可大大加速土壤氯代烃的降解；而腐植酸则可为细菌提供生长所需的营养物质，从而延长细菌存活时间，保持土壤的高效降解能力。基于上述各组分的协同作用，一方面能够实现高效降解并去除土壤中的氯代烃，提高土壤对氯代烃的分解和去除能力，另一方面使得该土壤修复剂具有较好的稳定性和环境友好型，成本低廉，易于大面积推广，从而达到修复治理目标。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

称取铁粉150重量份、芽孢杆菌120重量份、腐植酸300重量份混合均匀，备用，得到土壤修复剂1。

实施例2

称取铁粉171重量份、芽孢杆菌200重量份、腐植酸429重量份混合均匀，备用，得到土壤修复剂2。

实施例3

称取镁粉171重量份、芽孢杆菌200重量份、腐植酸429重量份混合均匀，备用，得到土壤修复剂3。

实施例4

称取铁粉171重量份、芽孢杆菌300重量份、腐植酸429重量份混合均匀，备用，得到土壤修复剂4。

实施例5

称取镁粉171重量份、芽孢杆菌300重量份、腐植酸429重量份混合均匀，备用，得到土壤修复剂5。

实施例6

称取镁粉200重量份、芽孢杆菌350重量份、腐植酸600重量份混合均匀，备用，得到土壤修复剂6。

性能测试

以实施例2～5制备得到的土壤修复剂2～5为例对氯代烃污染土壤进行修复测试。具体的，将其分别与二氯乙烷、三氯乙烷、二氯乙烯污染土壤进行混合，其中，污染土壤中二氯乙烷的初始浓度为1000 mg/L，三氯乙烷的初始浓度为1500 mg/L，二氯乙烯的初始浓度为180 mg/L（测试中所列出的各污染物的初始浓度为一般情况下污染程度较为严重的土壤中的污染物残留浓度），并以未加土壤修复剂的污染土壤为空白组。

具体实施如下：

在加入土壤修复剂的第1天内对土壤中氯代烃的浓度进行持续监测，随后在加入土壤修复剂的第8天、第28天进行取样，检测土壤中氯代烃的浓度，具体结果见表1～表3。

表1 二氯乙烷污染土壤中氯代烃浓度表

表3 二氯乙烯污染土壤中氯代烃浓度表

由上述表中结果可知，在24 h之后，土壤修复剂2～5与空白组处理下的土壤中二氯乙烷的浓度分别降低了75.1%、77.3%、76.4%、76.7%、3.8%，三氯乙烷的浓度分别降低了80.9%、83.7%、84.5%、83.9%、0.9%，二氯乙烯的浓度分别降低了75.6%、82.2%、86.1%、82.8%、2.2%。很明显可看出，24 h内土壤修复剂2～5对氯代烃的降解率远远超过对照组。且在第8天的检测中，加入土壤修复剂2～5的土壤中的氯代烃几乎完全被降解，在第28天的检测中发现土壤中的氯代烃全部被彻底降解，而空白组中的氯代烃却仍然维持在较高含量，降解速度很慢。由此可见，本申请实施例提供的土壤修复剂能够高效降解并去除土壤中的氯代烃，提高土壤对氯代烃的分解和去除能力。

表2 三氯乙烷污染土壤中氯代烃浓度表

三、背景技术

随着现代工业的迅速发展，氯烃类有机物的使用越来越广泛，不仅可用作干洗剂、脱脂剂、冷冻剂和杀菌剂，还可被用作脂肪和油的萃取剂、麻醉剂、灭火剂和金属脱脂溶剂等，并且其还是一种用途日益广泛的工业溶剂，极具市场发展前景。

然而，随着氯烃有机物的大量使用，导致其进入到土壤中的数量和种类日益增加。由于这类有机物难以降解和去除，致使其在土壤中产生累积，对动植物、人体产生日益明显的危害。

目前，由于市场上还未出现针对氯代烃污染土壤的土壤修复剂，因此，在针对该类污染土壤进行修复时，使用的仍是普通的土壤修复剂，但普通的土壤修复剂不能有效降解氯代烃污染土壤中的氯代烃，导致降解效率极低。因此，研发一种专门针对氯代烃污染土壤使用的，能够高效降解并去除土壤中氯代烃的土壤修复剂，这将是本领域技术人员研究的重要课题。

发明人简介：李捷，男，1972年生，甘肃省天水市人，博士，青岛理工大学环境与市政工程学院教授、青岛市循环经济协会碳中和与碳交易专业委员会主任、无锡市太湖人才。主要研究方向：环境生态学、环境生物学。电话：13156880203；邮箱：jli1972@sina.com。