一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉻（Cr)是自然環(huán)境中常見的一種金屬污染物，也是美國超級基金優(yōu)先控制的前 20種有毒物質(zhì)之一。我國自1958年建成第一條鉻鹽生產(chǎn)線至今，先后有70余家企業(yè)生產(chǎn) 過鉻鹽，現(xiàn)存25家，根據(jù)《鉻渣污染綜合整治方案》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國累計(jì)產(chǎn)生鉻渣量約為 600萬t。鉻渣中含有0. 3~1. 5%可溶性六價(jià)鉻，經(jīng)降水和地表水沖刷，進(jìn)入周圍土壤和地 下水，造成了環(huán)境嚴(yán)重的鉻污染。目前我國受六價(jià)鉻嚴(yán)重污染的土壤達(dá)1250萬噸，對鉻污 染土壤的治理刻不容緩，急需修復(fù)鉻污染土壤的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的傳統(tǒng)方法有化學(xué)固定法、化學(xué)還原法、土壤淋洗法和電動(dòng) 修復(fù)法等。而這些方法大多數(shù)需要高能耗或者需要大量的化學(xué)試劑，成本高且易造成二次 污染。近年來，微生物修復(fù)法由于其環(huán)境友好性和較低成本等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。微生物修復(fù)鉻 污染土壤主要是利用土壤中的土著微生物或加入經(jīng)馴化的高效微生物，通過微生物還原反 應(yīng)，將有毒的、可移動(dòng)的Cr ( VI)還原為低毒的、不易移動(dòng)的Cr (III )，達(dá)到治理鉻污染土壤 的目的。而應(yīng)用土著微生物進(jìn)行有毒廢物解毒與污染土壤修復(fù)在環(huán)境安全性、環(huán)境適應(yīng)性 與種群協(xié)調(diào)性以及應(yīng)用成本方面具有其他異地菌種不可比擬的優(yōu)越性。但由于環(huán)境中營養(yǎng) 物質(zhì)的缺乏，有效的土著微生物的生長較為緩慢，使得鉻污染土壤的修復(fù)受到限制。因此， 本發(fā)明提供一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，通過為土著鉻還原微生物 提供營養(yǎng)物質(zhì)，刺激其生長，進(jìn)行鉻污染土壤的修復(fù)。另外，本發(fā)明同樣適用于鉻污染沉積 物的修復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，由豆餅粉和 糖蜜以一定配比組成，其中豆餅粉和糖蜜的配比及用量根據(jù)土壤中六價(jià)鉻的污染濃度而 定。通過向土壤或沉積物中加入本發(fā)明的微生物營養(yǎng)劑，促進(jìn)土壤或沉積物中土著微生物 的大量生長，利用微生物的還原作用將土壤或沉積物中有毒的、可移動(dòng)的Cr (VI)還原為低 毒的、不易移動(dòng)的CrUII )，同時(shí)，微生物會通過吸附、沉淀等過程，將三價(jià)鉻固定，減少其移 動(dòng)性和生物可利用性，也避免三價(jià)鉻再次被氧化為六價(jià)鉻。本發(fā)明具有成本低、效果好、材 料易得、使用方便、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明中的微生物營養(yǎng)劑選用糖蜜，一是因?yàn)樘敲劭梢栽黾油寥阑虺练e物中六價(jià) 鉻的浸出；二是可直接作為還原Cr (VI)的電子供體；三是糖蜜也可以作為微生物利用的 碳源，促進(jìn)微生物的生長。豆餅粉的碳氮比約6. 76,可為微生物提供氮源。糖蜜和豆餅粉以 一定配比組成的微生物營養(yǎng)劑碳氮比約15~40,非常有利于土著微生物對其礦化，從而促 進(jìn)土著微生物的生長，提高六價(jià)鉻的還原穩(wěn)定化效率。
[0006] 本發(fā)明提供的一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，其優(yōu)選的使用 方法如下： 將土壤或沉積物破碎至直徑小于2_，向土壤或沉積物中添加糖蜜和豆餅粉以一定配 比組成的微生物營養(yǎng)劑，攪拌均勻，調(diào)節(jié)含水率，隔絕空氣養(yǎng)護(hù)20天以上，既得修復(fù)后土壤 或沉積物。其中，上述微生物營養(yǎng)劑中豆餅粉和糖蜜的質(zhì)量比為1 :2~10,所加微生物營養(yǎng) 劑的用量為土壤或沉積物質(zhì)量的2%~20%，含水率控制為25%~40%，溫度在20°C~30°C 為宜。
[0007] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果： 1、 修復(fù)效果好：微生物的還原作用可將有毒的、可移動(dòng)的Cr ( VI )還原為低毒的、不易 移動(dòng)的CrUII )，同時(shí)，微生物會通過吸附、沉淀等過程，將三價(jià)鉻固定，減少其移動(dòng)性和生 物可利用性，避免三價(jià)鉻再次被氧化為六價(jià)鉻。本發(fā)明對土壤或沉積物中六價(jià)鉻的去除率 可達(dá)96%以上，總鉻和六價(jià)鉻的穩(wěn)定化效率(浸出液中總鉻或六價(jià)鉻濃度的減少比率）可達(dá) 95%以上，大大降低了毒性和危害； 2、 成本低：本發(fā)明所述糖蜜為制糖過程的副產(chǎn)物，豆餅粉為大豆（主要是黃豆和黑豆） 榨油后的副產(chǎn)品，來源廣泛、價(jià)格低廉； 3、 使用方便：本發(fā)明所述微生物營養(yǎng)劑在使用過程中涉及的機(jī)械設(shè)備主要有挖掘機(jī)、 粉碎機(jī)和攪拌機(jī)，操作簡便； 4、 環(huán)境友好：本發(fā)明通過微生物的作用還原穩(wěn)定化六價(jià)鉻，避免了化學(xué)試劑的使用，具 有環(huán)境安全性，另外，本發(fā)明是通過刺激土著微生物的生長起作用，不添加異地菌，在環(huán)境 適應(yīng)性與種群協(xié)調(diào)性方面更具優(yōu)勢。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0009] 實(shí)施例中所有樣品的分析方法如下：依據(jù)《土壤水分測定法》（NY/T52-1987) 測定土壤含水率，依據(jù)《固體廢物六價(jià)鉻的測定堿消解/火焰原子吸收分光光度法》 (HJ687-2014)測定土壤六價(jià)鉻濃度；依據(jù)《固體廢物浸出毒性浸出方法一硫酸硝酸法》 (HJ/T 299-2007)制備浸出液，并根據(jù)《水質(zhì)六價(jià)鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法》 (GB7467-87)測定浸出液中六價(jià)鉻的濃度，采用火焰原子吸收分光光度法測定浸出液中總 鉻的濃度。
[0010] 實(shí)施例1 本實(shí)施例選取的污染土壤取自山東省濟(jì)南市某化工廠區(qū)內(nèi)的表層污染土，土壤風(fēng)干、 磨細(xì)過100目篩，儲存?zhèn)溆谩＝?jīng)測定，實(shí)施例1所取污染土壤基本性質(zhì)如表1，其中污染土壤 中六價(jià)鉻的濃度為2655. 6mg/kg，浸出液中總鉻濃度為179. 49mg/L，浸出液中六價(jià)鉻濃度 為 119. 88mg/L。
[0011] 表1 土壤基本理化性質(zhì)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，其特征在于：微生物營養(yǎng)劑由 豆餅粉和糖蜜以一定配比組成，其中豆餅粉和糖蜜的配比及用量根據(jù)土壤和沉積物中六價(jià) 鉻的污染濃度而定。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，其特征在 于：使用方法是將土壤或沉積物破碎至直徑小于2_，向土壤或沉積物中添加糖蜜和豆餅 粉以一定配比組成的微生物營養(yǎng)劑，攪拌均勻，調(diào)節(jié)含水率，隔絕空氣養(yǎng)護(hù)20天以上，既得 修復(fù)后土壤或沉積物。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，其特征在 于：優(yōu)選的使用參數(shù)是所述微生物營養(yǎng)劑中豆餅粉和糖蜜的質(zhì)量比為1 :2~10,碳氮比約 15~40,所加微生物營養(yǎng)劑的用量為土壤或沉積物質(zhì)量的2%~20%，含水率控制為25%~ 40%，溫度在20°C~30°C為宜。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，其特征在 于：糖蜜為制糖過程的副產(chǎn)物，豆餅粉為大豆榨油后的副產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于修復(fù)鉻污染土壤和沉積物的微生物營養(yǎng)劑，微生物營養(yǎng)劑由豆餅粉和糖蜜以一定配比組成。通過向土壤或沉積物中加入本發(fā)明的微生物營養(yǎng)劑，促進(jìn)土壤或沉積物中土著微生物的大量生長，利用微生物的還原作用將土壤或沉積物中有毒的、可移動(dòng)的Cr(Ⅵ)還原為低毒的、不易移動(dòng)的Cr(Ⅲ)，同時(shí)，微生物會通過吸附、沉淀等過程，將三價(jià)鉻固定，減少其移動(dòng)性和生物可利用性，也避免三價(jià)鉻再次被氧化為六價(jià)鉻。本發(fā)明具有成本低、效果好、材料易得、使用方便、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C12N1-00, B09C1-10
【公開號】CN104624635
【申請?zhí)枴緾N201410767421
【發(fā)明人】黃瑩, 徐民民, 王寧, 李永霞, 楊健, 高甫威, 孫博
【申請人】山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月15日