一种苯并(a)芘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，具体涉及一种大分子量多环芳烃，即苯并
(a)芘污染土壤的治理方法。
【背景技术】
[0002]环境中的苯并(a)芘主要来源于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气中，以及焦化、炼油、沥青、塑料等工业污水和土壤中。其具有慢性毒性和致癌、致畸、致突变的“三致”作用。许多国家都进行过土壤中苯并(a)芘含量调查，残留浓度取决于污染源的性质与距离，在繁忙的公路两旁的土壤中苯并(a)芘含量为2.0mg/kg,在炼油厂附近土壤中是200mg/kg ；被煤焦油，沥青污染的土壤中，可以高达650mg/kg。20世纪80年代美国环保局就将16种未带分支的多环芳烃列入了环境优先污染物的黑名单，同时被许多国家列为优先考虑的环境持久性有机污染物。
[0003]目前，治理苯并(a)芘污染土壤的方法主要有物理修复、化学修复和生物修复。物理化学修复成本昂贵，易破坏土壤生态系统的环境，不适合大规模应用，生物修复技术(包括微生物修复和植物修复)因具有成本低、无二次污染、可大面积应用等独特优点而越来越受到人们的重视。但是大分子多环芳烃的结构使微生物的酶催化多环芳烃的降解可发生在不同的位点，使多环芳烃的降解过程有多种途径，进而使得微生物修复多环芳烃污染土壤受到许多因素的限制。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增强微生物修复有机污染物效果，是当前研究中重要课题。
[0004]针对土壤苯并(a)芘污染处理难度大、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、操作简单的苯并(a)芘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大分子量多环芳烃，即苯并(a)芘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:
一种苯并(a)芘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以上的受苯并(a)芘污染的土壤表层，翻耕混匀；
所述的，苯并(a)芘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6-8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；3)生物炭和纤维素按1:1的质量比均匀混合，做为苯并(a)芘吸附剂；4)苯并(a)芘吸附剂与被苯并(a)芘污染的土壤以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。
[0007]所述的，受苯并(a)芘污染的土壤中苯并(a)芘的浓度为50-150 mg/Kg。
[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。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0010]实施例1
一种苯并(a)芘污染土壤的治理方法，是将生物炭和纤维素以1:1的质量比加入到20cm以上的，受苯并(a)芘污染的浓度为50mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，3天后经检测计算得苯并(a)芘的去除率为88.52% ;
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。
[0011]实施例2
一种苯并(a)芘污染土壤的治理方法，是将生物炭和纤维素以1:1的质量比加入到20cm以上的，受苯并(a)芘污染的浓度为50mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，7天后经检测计算得苯并(a)芘的去除率为91.89% ;
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3
一种苯并(a)芘污染土壤的治理方法，是将生物炭和纤维素以1:1的质量比加入到20cm以上的，受苯并(a)芘污染的浓度为150mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，3天后经检测计算得苯并(a)芘的去除率为84.14% ;
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。
[0013]实施例4
一种苯并(a)芘污染土壤的治理方法，是将生物炭和纤维素以1:1的质量比加入到20cm以上的，受苯并(a)芘污染的浓度为150mg/Kg的土壤表层，加入的量为受污染土壤总量的1/8，翻耕，7天后经检测计算得苯并(a)芘的去除率为89.55% ;
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】
1.一种苯并(a)芘污染土壤的治理方法，其特征在于，将苯并(a)芘吸附剂以15-20%的质量比加入到20cm以上的受苯并(a)芘污染的土壤表层，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: Cl)将小麦杆烘干并简单破碎，300-350 °C下热解6-8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； (3)生物炭和纤维素按1:1的质量比均匀混合，做为苯并(a)芘吸附剂； (4)苯并(a)芘吸附剂与被苯并(a)芘污染的土壤以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，所述的受苯并芘污染的土壤中苯并(a)芘的浓度为50-150 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所述的苯并(a)芘吸附剂，其特征在于，所述的苯并(a)芘吸附剂是生物炭和纤维素按1:1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】<b>说明书摘要</b>本发明公开了一种苯并(a)芘污染土壤的治理方法，是将小麦秆晾干或烘干，300-350℃下热解6-8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）；生物炭、纤维素和苯并(a)芘污染土壤以1:1:8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】B09C1/00
【公开号】CN105562427
【申请号】CN201510486974
【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