[发明专利]氟化物类复合污染场地土壤的化学-植物联合修复方法

说明书

 

 技术领域

本发明属于污染场地土壤修复技术领域，尤其涉及全氟化合物、多环芳烃与多种重金属复合污染场地土壤的快速化学-植物联合修复方法。

 

背景技术

近年来，随着我国城市化进程和产业转移步伐的加快， 以及国家“退二进三”“退城进园”等政策的实施，出现了大批煤电火力发电厂，供暖厂，肥料厂和焦化厂等企业关闭、搬迁和不规范经营导致的全氟化合物、多环芳烃与重金属复合污染的场地土壤。当前大多数此类场地面临用地功能的转换和二次开发，如：商业用地、居民住宅等。这些场地中潜存的高风险高浓度全氟化合物和多环芳烃具有致癌、致畸、致突变等毒害效应，残留的多种高浓度重金属Cd，Pb，Ni，Cr等污染物也会通过食物链对食物安全和人体健康产生较严重的威胁，这些潜存的复合污染物已成为人类身边的“化学定时炸弹”，是当前亟需解决的土壤环境问题。增效洗脱修复技术因其修复效率高、周期短、成本低等特点，被认为是针对此类污染场地土壤修复的一种有效手段，然而针对复合污染场地土壤的洗脱修复技术研发则相对较少，并且对于洗脱后土壤中残留污染物深度降解修复技术的配套研发以及修复后土壤环境生态功能恢复技术的集成研发也相对较少，因而开展我国自主知识产权的成套化学-生物修复技术研发尤为迫切。

目前此类污染土壤的修复，有多种方式可供选择，主要分为微生物修复、动植物修复和物理化学法修复。其中，申请号：200510047472.3，200610134205.4和200810228377.7分别提供了三种用于多环芳烃污染土壤修复的固定化颗粒制备方法，固定化细菌制备方法和菌剂制备使用方法。但这些方法主要针对污染浓度较低的多环芳烃污染农田土壤，而对于高污染浓度的场地土壤，则效果欠佳；申请号：201210385520.x提供了一株耐重金属的多环芳烃降解菌及其在复合污染土壤修复中应用的方法，该方法虽然可以使降解菌在耐受高浓度Cu，Zn，Cd，Ni和Pb的同时，降解修复高浓度的多环芳烃，但该降解菌并未显示出是否可以继续耐受高浓度Cr和全氟化合物的共同毒害胁迫，同时该修复方法也未能将多种重金属较彻底清除出土壤，所以仍存在较高的二次环境风险；申请号：200710020380.5提供了一种锌镉复合污染的植物修复方法，但这类方法往往也是针对农田土壤，并且实际操作周期较长，受到的环境干扰因素较大，不是实现快速场地土壤修复目标的首选技术；申请号：200710010441.X提供了一种重金属污染土壤淋洗装置及其方法，但该方法只针对重金属复合污染土壤的修复，而对于有机污染物和重金属同时存在的复合污染土壤效果较差；通过相关文献查阅和专利检索，并未发现有关全氟化合物类复合污染场地土壤的洗脱修复技术的公开发表和受理，与本发明最接近的现有技术是表面活性剂洗脱技术，申请号：201010558286.7提供了一种淋洗修复有机-无机复合污染土壤的方法，该方法主要使用十二烷基硫酸钠和二乙胺二琥珀酸淋洗污染土壤，但该方法针对的有机污染物主要是氯苯类和三氯乙烯类有机污染物，针对的重金属主要是铜和铬污染土壤，缺少对于多环芳烃、多种重金属复合污染场地土壤的效用验证，并且使用的化学淋洗剂对于土壤环境可能会造成二次污染的风险；申请号：201210486441.8提供了一种多环芳烃与重金属复合污染场地土壤的化学-微生物联合修复方法，但该方法未曾考虑在复合污染场地内，也同时含有大量高浓度全氟化合物的复杂污染情况，并且该方法在进行连续洗脱后，尽管对总量PAHs去除率为90%以上，但是使用的单一洗脱剂甲基β环糊精溶液在进行连续3-5次洗脱后对于Cd、Ni、Zn、Cr和Pb去除率才能在68~93%，即该方法对重金属的去除效率要低于对多环芳烃的去除效率，并且通过本权利要求书中实施案例1的结果发现，采用此受理专利条件进行验证，甲基β环糊精对全氟化合物类复合污染场地土壤中的各种污染物去除率显著降低，难以实现高效去除的效果。因而有机-无机污染物的洗脱广谱性协同去除率仍存在较大提高空间。

 现有技术存在的主要缺陷是：缺乏同时针对高浓度全氟化合物类、多环芳烃与重金属复合污染场地土壤的协同增效洗脱技术、针对的有机-无机污染物类型较少、有机-无机污染物难以实现同时同步的高效洗脱去除、选用的化学洗脱剂环境友好性较差、污染物去除效果不彻底和洗脱后土壤环境生态功能恢复效果不理想等，因而现有技术市场运用前景并不明朗。