一种菲污染土壤的治理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污染土壤的处理方法，具体涉及一种小分子量多环芳烃，即菲污染土壤的治理方法。
【背景技术】
[0002]菲是一种三环芳烃，具有典型的多环芳烃的结构，是燃油和汽车尾气排放多环芳烃的标志物，在大气中主要以气态形式存在，通过降水进入到土壤环境中，是土壤中常见的污染物之一。虽然菲的性质不同于高分子量的多环芳烃，但同样具有致癌和致突变作用，可通过食物链进入人体，危害人体健康。20世纪80年代美国环保局就将菲列入了首先加以控制的有机化合物之一，我国也早把菲列入环境优先监测的污染物黑名单。
[0003]目前，治理菲污染土壤的方法主要有微生物修复、植物修复和物理化学修复。微生物修复需要向土壤中引入外源微生物，这些被引入的专性降解菌或基因工程菌降解多环芳烃的效果易受到土著微生物竞争的影响，同时也存在潜在的土壤生态风险。在利用微生物进行污染土壤修复的同时，向土壤中加入纤维素和生物炭来固定污染物并增强土著微生物修复有机污染物土壤，是当前研究中重要课题。植物修复多环芳烃的机制主要有:直接吸收和积累；促进根际土著微生物的降解作用。
[0004]针对土壤菲污染处理难度大、成本高、方法少等诸多难题，寻求一种成本低、效率高、因地制宜、操作简单的菲污染土壤的治理方法，成为本发明的关键。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种小分子量多环芳烃，即菲污染土壤的治理方法，该方法具有成本低、效率高、因地制宜、操作简单、不会对环境造成二次污染、能够实现资源有效利用的优点。
[0006]本发明的技术方案如下:
一种菲污染土壤的治理方法，是将吸附剂以15-20%的质量比加入到20cm以上的受菲污染的土壤表层，翻耕混匀；
所述的，菲吸附剂是由以下步骤制备得到的:
I)将小麦杆烘干并简单破碎，马弗炉内300-350°C下热解5-8小时后制得生物炭，过100目筛子，用去离子水清洗，烘箱内60-70°C，烘干2-3小时；2)将麦杆和麦麸分别破碎后过100目筛子，以4:1的比例混合均匀作为纤维素，高压灭菌(121°C，20分钟)备用，表面活性剂Bri j30高压灭菌后备用；3)生物炭、纤维素和表面活性剂Bri j30按2:2:1的质量比均匀混合，作为菲吸附剂；4)菲吸附剂与被菲污染的土壤以15-20%的质量比混合后，调节水分为田间最大持水量的40%并充分混匀，25-30 0C下避光处理。
[0007]所述的，受菲污染的土壤中菲的浓度为100-300 mg/Kgo
[0008]本发明的有益效果:本发明的处理方法无毒，成本低，不会对环境造成二次污染，而且在土壤中加入生物炭和纤维素后，可作为一种优良的土壤改良剂，提高土壤的生产力；生物炭和纤维素都是用农业废弃物制备的，原料价格低廉，有利于环境保护，符合循环经济发展的需要，具有良好的污染土壤修复应用前景。
【具体实施方式】
[0009]根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
[0010]实施例1
一种菲污染土壤的治理方法，是将生物炭、纤维素和表面活性剂Brij30以2:2:1的质量比加入到20cm以上的，受菲污染的浓度为100mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，3天后经检测计算得菲的去除率为89.86%。
[0011]所述的，检测步骤是:4g 土壤样品放置在具塞玻璃离心管中，加入30mL乙烷和二氯甲烷(1:1)，进行超声，超声时间20分钟，保持水温在20-30°C，防止溶液沸腾。超声完成后进行2200rpm的离心15分钟。取上清液，重复三次。用旋蒸仪进行浓缩，将溶液置换成乙腈，进行液相测试。测试前过0.22 μ m滤膜。流动相为乙腈-水(95/5)，色谱柱为:4.6 X 150mm 的 XDB-C18 柱，柱温 25°C，流速 ImL min-Ι，波长 254nm。
[0012]实施例2
一种菲污染土壤的治理方法，将生物炭、纤维素和表面活性剂Brij30以2:2:1的质量比加入到20cm以上的，受菲污染的浓度为100mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，7天后经检测计算得菲的去除率为98.41%。
[0013]所述的，检测步骤是:4g 土壤样品放置在具塞玻璃离心管中，加入30mL乙烷和二氯甲烷(1:1)，进行超声，超声时间20分钟，保持水温在20-30°C，防止溶液沸腾。超声完成后进行2200rpm的离心15分钟。取上清液，重复三次。用旋蒸仪进行浓缩，将溶液置换成乙腈，进行液相测试。测试前过0.22 μ m滤膜。流动相为乙腈-水(95/5)，色谱柱为:4.6 X 150mm 的 XDB-C18 柱，柱温 25°C，流速 ImL min-Ι，波长 254nm。
[0014]实施例3
一种菲污染土壤的治理方法，将生物炭、纤维素和表面活性剂Brij30以2:2:1的质量比加入到20cm以上的，受菲污染的浓度为300mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，3天后经检测计算得菲的去除率为85.03%。
[0015]所述的，检测步骤是:4g 土壤样品放置在具塞玻璃离心管中，加入30mL乙烷和二氯甲烷(1:1)，进行超声，超声时间20分钟，保持水温在20-30°C，防止溶液沸腾。超声完成后进行2200rpm的离心15分钟。取上清液，重复三次。用旋蒸仪进行浓缩，将溶液置换成乙腈，进行液相测试。测试前过0.22 μ m滤膜。流动相为乙腈-水(95/5)，色谱柱为:4.6 X 150mm 的 XDB-C18 柱，柱温 25°C，流速 ImL min-Ι，波长 254nm。
[0016]实施例4
一种菲污染土壤的治理方法，将生物炭、纤维素和表面活性剂Brij30以2:2:1的质量比加入到20cm以上的，受菲污染的浓度为300mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，7天后经检测计算得菲的去除率为97.98%。
[0017]所述的，检测步骤是:4g 土壤样品放置在具塞玻璃离心管中，加入30mL乙烷和二氯甲烷(1:1)，进行超声，超声时间20分钟，保持水温在20-30°C，防止溶液沸腾。超声完成后进行2200rpm的离心15分钟。取上清液，重复三次。用旋蒸仪进行浓缩，将溶液置换成乙腈，进行液相测试。测试前过0.22 μ m滤膜。流动相为乙腈-水(95/5)，色谱柱为:
4.6 X 150mm 的 XDB-C18 柱，柱温 25°C，流速 ImL min-Ι，波长 254nm。
【主权项】
1.一种菲污染土壤的治理方法，其特征在于，将菲吸附剂以15-20%的质量比加入到20cm以上的受菲污染的土壤表层，翻耕混匀。2.根据权利要求1所述的吸附剂是由以下步骤制备得到的: 1)将小麦杆烘干并简单破碎，300-350°C下热解5-8小时后制得生物炭，过100目筛子，用去离子水清洗、烘干，温度为60-70°C，时间为2-3小时； 2)将小麦杆和麦麸分别粉碎后过100目筛子，以4:1的比例混合均匀作为纤维素，高压灭菌(121°C，20分钟)备用；表面活性剂Brij30高压灭菌后备用； 3)生物炭、纤维素和表面活性剂按2:2:1的质量比均匀混合，做为菲吸附剂； 4)菲吸附剂与被菲污染的土壤以15-20%的质量比混合后，调节水分为田间最大持水量的40%并充分混匀，25-30 °C下避光处理。3.根据权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述的受菲污染的土壤中菲的浓度为 100-300 mg/Kgo4.根据权利要求2所述的吸附剂制备步骤，其特征在于，所述的纤维素为小麦杆和麦麸以4:1的比例混合后，高压灭菌制得。5.根据权利要求2所述的菲吸附剂，其特征在于，所述的菲吸附剂是生物炭、纤维素和表面活性剂Bri j30按2:2:1的质量比均匀混合制得。6.根据权利要求2所述的处理方式，其特征在于，所述的吸附剂与受污染土壤以15-20%的质量比混合，25-30 0C下避光处理。
【专利摘要】本发明公开了一种菲污染土壤的治理方法，是将小麦秆晾干或烘干，300-350℃下热解5-8小时后制得生物炭；将麦秆和麦麸分别破碎后过100目筛子，以4:1的比例混合均匀作为纤维素，高压灭菌（121℃，20分钟），表面活性剂Brij30高压灭菌后备用；生物炭、纤维素和表面活性剂按2:2:1的质量比均匀混合，做为菲吸附剂；菲吸附剂和菲污染土壤以1/8的质量比混合后，调节水分为田间最大持水量的40%并充分混匀，25-30℃下避光处理。本发明的处理方法无毒，成本低，不会对环境造成二次污染，而且在土壤中加入生物炭和纤维素后，可作为一种优良的土壤改良剂，提高土壤的生产力；生物炭和纤维素都是用农业废弃物制备的，原料价格低廉，有利于环境保护，符合循环经济发展的需要，具有良好的污染土壤修复应用前景。
【IPC分类】B09C1/10
【公开号】CN105562428
【申请号】CN201510486368
【发明人】杨宝山, 王惠, 宋子恒
【申请人】济南大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年8月11日