一种异位微生物土壤修复方法与流程

本发明属于土壤修复领域，尤其是涉及一种异位微生物土壤修复方法。

背景技术：

随着科学技术的发展，人们越来越意识到环境保护的重要性，因此制定了众多环境治理的方法，其中污染土壤的治理与修复是重要的一环，现有的微生物土壤修复方法从修复场地来分，可分为原位微生物修复和异位微生物修复，其中异位微生物修复需要将污染土壤移动到相应的反应器中再添加微生物菌群进行生物降解。

在对重度石油污染土壤进行异位微生物修复时，既要保证充足的光照，以促进微生物菌群的降解效率，又要避免夏季正午时阳光高温直射，导致微生物菌群大量死亡，且污染土壤需时常翻动，以促进污染土壤内各区域好氧菌种的流动、交融，保证菌群的整体质量，现有技术中，往往通过人工操作，或是通过复杂的电路机械设施实现遮阳和翻动土壤，操作不便，且电路机械设施在开阔地带易受风雨侵蚀，使用寿命较短，导致成本大幅提高，不利于推广使用。

为此，我们提出一种异位微生物土壤修复方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对操作不便、成本较高的问题，提供一种易于操作、成本较低的异位微生物土壤修复方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种异位微生物土壤修复方法，包括以下步骤：

s1，选取修复场地，选取平坦无遮挡且通风条件良好的开阔地段，并将多个土壤修复箱等间距排布在场地内；

s2，放置污染土壤，将受污染土壤从原地挖出，移位并等量放置在各个土壤修复箱内，土壤上表面与盖板间留有15-20cm的距离；

s3，投放微生物菌群，向土壤修复箱内投放适量的微生物菌群，微生物菌群包括放线菌、诺卡氏菌、微小杆菌、分支杆菌，各菌群的比例为3:3:2:1；

s4，投放营养物，根据土壤修复箱内污染土壤的量，投适量的氮、磷和营养盐等营养物，并向土壤修复箱内通入氧气；

s5，土壤复位，采用垂直取样的方法，定期对土壤修复箱内的土壤进行取样检测，检测合格后将土壤取出并移回原地；

上述异位微生物土壤修复过程中使用到的土壤修复箱包括箱体和盖板，所述盖板的上表面等距排布有多个密封箱，所述密封箱内滑动有水平的升降板，所述密封箱和升降板均由透明材料制成，所述升降板将密封箱分隔为集气腔和输液腔，所述集气腔内填充有混合气体，所述箱体内设有多根竖直的转轴，所述转轴通过驱动机构与升降板传动连接，所述转轴外安装有螺旋叶轮，所述螺旋叶轮的直径由上到下逐渐增大。

优选的，所述混合气体为二氧化氮和四氧化二氮的混合气体。

优选的，所述传动机构包括贯穿设置在升降板内的螺纹筒，所述转轴的上端依次贯穿盖板、密封箱并延伸至密封箱内设置，所述转轴外设有螺纹，所述螺纹筒套设在转轴外并与转轴螺纹配合。

优选的，所述箱体的侧壁上安装有营养液箱，所述营养液箱的上端固定连通有单向输液管，所述单向输液管的另一端贯穿密封箱并延伸至输液腔内，所述输液腔的底部设有与箱体内部连通的输液孔。

与现有的技术相比，本异位微生物土壤修复方法的优点在于：

1、本发明中，当夏季正午阳光直射在土壤修复箱上时，集气腔内二氧化氮和四氧化二氮的混合气体在温度较高的环境下，平衡向二氧化氮生成的方向移动，则混合气体中二氧化氮的比例升高，因二氧化氮呈红棕色，透光率较低，对正午较强的阳光进行遮挡，使阳光难以照射进箱体内，避免微生物菌种大量死亡，以保证对污染土壤内重度石油的降解效率。

2、本发明中，当外界阳光较弱时，集气腔内二氧化氮和四氧化二氮的混合气体在温度较低的环境下，平衡向四氧化二氮生成的方向移动，则混合气体中二氧化氮的比例降低，因四氧化二氮为无色气体，则密封箱的透光率较高，保证箱体内菌群受到充足的光照，大大提高了菌群的降解效率。

3、本发明中，外界温度变化时，集气腔内混合气体的平衡移动，体积随之发生变化，在气压作用下带动升降板上下移动，继而带动转轴和螺旋叶轮转动，带动箱体内污染土壤移动、混合，促进污染土壤中各区域之间的好氧菌的流动和交融，以提高菌群的整体质量，从而促进其降解处理能力。

4、本发明中，升降板向上移动时，可将营养液箱内的营养液由单向输液管抽吸至输液腔内，并通过输液孔喷洒至箱体内的污染土壤表面，即当外界光照随时间变化过程中，升降板反复上下移动，实现间断、多次的抽吸并喷洒营养液，有效促进了土壤内各微生物菌群的活性，进一步提高了对污染土壤的修复效果。

附图说明

图1是本发明提供的一种异位微生物土壤修复方法实施例1的结构示意图；

图2是图1中a处放大图；

图3是本发明提供的一种异位微生物土壤修复方法实施例2的结构示意图；

图4是图3中b处放大图。

图中，1箱体、11转轴、12螺旋叶轮、2盖板、3密封箱、31升降板、32集气腔、33输液腔、34螺纹筒、35输液孔、4营养液箱、41单向输液管。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例1

如图1-2所示，一种异位微生物土壤修复方法，包括以下步骤：

s1，选取修复场地，选取平坦无遮挡且通风条件良好的开阔地段，并将多个土壤修复箱等间距排布在场地内；

s2，放置污染土壤，将受污染土壤从原地挖出，移位并等量放置在各个土壤修复箱内，土壤上表面与盖板2间留有15-20cm的距离；

s3，投放微生物菌群，向土壤修复箱内投放适量的微生物菌群，微生物菌群包括放线菌、诺卡氏菌、微小杆菌、分支杆菌，各菌群的比例为3:3:2:1；

s4，投放营养物，根据土壤修复箱内污染土壤的量，投适量的氮、磷和营养盐等营养物，并向土壤修复箱内通入氧气；

s5，土壤复位，采用垂直取样的方法，定期对土壤修复箱内的土壤进行取样检测，检测合格后将土壤取出并移回原地；

上述异位微生物土壤修复过程中使用到的土壤修复箱包括箱体1和盖板2，盖板2的上表面等距排布有多个密封箱3，密封箱3内滑动有水平的升降板31，密封箱3和升降板31均由透明材料制成，升降板31将密封箱3分隔为集气腔32和输液腔33。

集气腔32内填充有混合气体，混合气体为二氧化氮和四氧化二氮构成的一种平衡态混合气体，箱体1内设有多根竖直的转轴11，转轴11通过驱动机构与升降板31传动连接，转轴11外安装有螺旋叶轮12，螺旋叶轮12的直径由上到下逐渐增大。

传动机构包括贯穿设置在升降板31内的螺纹筒34，转轴11的上端依次贯穿盖板2、密封箱3并延伸至密封箱3内设置，转轴11外设有螺纹，螺纹为粗牙螺纹，螺纹升角大于螺旋副的当量摩擦角，不具有自锁性，螺纹筒34套设在转轴11外并与转轴11螺纹配合。

本实施例的工作原理如下：当夏季正午阳光直射在土壤修复箱上时，集气腔32内二氧化氮和四氧化二氮的混合气体在温度较高的环境下，发生可逆反应，平衡向二氧化氮生成的方向移动，反应方程式为n2o4＝＝2no2，则混合气体中二氧化氮的比例升高，因二氧化氮呈红棕色，透光率较低，对正午较强的阳光进行遮挡，使阳光难以照射进箱体1内，避免微生物菌种大量死亡，以保证对污染土壤内重度石油的降解效率。

当外界阳光较弱时，集气腔32内二氧化氮和四氧化二氮的混合气体在温度较低的环境下，平衡向四氧化二氮生成的方向移动，反应方程式为2no2＝＝n2o4，则混合气体中二氧化氮的比例降低，因四氧化二氮为无色气体，则密封箱3的透光率较高，保证箱体1内菌群受到充足的光照，大大提高了菌群的降解效率。

外界温度升高时，集气腔32内混合气体的平衡向二氧化氮生成的方向移动，混合气体的体积增大，在气压作用下推动升降板31向下移动，继而带动与螺纹筒34螺纹配合的转轴11转动，则螺旋叶轮12带动箱体1内污染土壤移动、混合，促进污染土壤中各区域之间的好氧菌的流动和交融，以提高菌群的整体质量，从而促进其降解处理能力。

温度降低时，混合气体的体积缩小，升降板31上移，带动螺旋叶轮12反向转动，土壤复位，螺旋叶轮12在转动时，对土壤形成向上或向下的推动力，促进上下层土壤交换，且其上端直径较小，降低了对土壤表面微好氧型生物菌群的破坏。

实施例2

如图3-4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：箱体1的侧壁上安装有营养液箱4，营养液箱4的上端固定连通有单向输液管41，单向输液管41仅允许营养液由营养液箱4进入输液腔33内，单向输液管41的另一端贯穿密封箱3并延伸至输液腔33内，输液腔33的底部设有与箱体1内部连通的输液孔35，输液孔35呈锥状设置，下端的孔径小于上端孔径，箱体1内空气难以由较小孔径端进入输液孔35内，且在输液腔33内压力恒定时，可加快营养液在输液孔35内的流动速度，增大营养液的喷洒距离。

在本实施例中，升降板31向上移动时，可将营养液箱4内的营养液由单向输液管41抽吸至输液腔内，并通过输液孔35喷洒至箱体1内的污染土壤表面，即当外界光照随时间变化过程中，升降板31反复上下移动，实现间断、多次的抽吸并喷洒营养液，有效促进了土壤内各微生物菌群的活性，进一步提高了对污染土壤的修复效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。