[发明专利]一种利用微生物-化学法修复砷污染土壤的方法

说明书

本发明涉及一种利用微生物‑化学法修复砷污染土壤的方法，该方法包括洗脱、吸附、除砷土壤的处理等步骤。本发明方法主要是通过对砷具有强还原能力的微生物菌株将土壤固相吸附态砷还原为三价，进而促使其进入土壤溶液。通过加入稳定剂EDTA有效地“屏蔽”土壤胶体，阻止土壤溶液中砷与土壤胶体的二次吸附，最终达到修复砷污染土壤的目的。本发明中采用的功能微生物易培养，对砷还原能力强；稳定剂与固定剂均无毒，且固定剂可以多次循环使用。采用本发明的方法可以将总砷含量30～80mg/kg的污染土壤中的砷移除出土体31.3％以上。

【技术领域】

本发明属于农田养护技术领域。更具体地，本发明涉及一种利用微生物-化学法修复砷污染土壤的方法。

【背景技术】

砷是一种在自然界广泛存在的有毒并且具有致癌作用的类金属元素，其污染问题不仅严重影响农产品质量，也严重威胁到人类健康，因而砷污染也是全球面临的十分严峻的环境问题。我国是砷矿大国，也是受砷中毒危害最为严重的国家之一，砷矿广泛分布在我国中南和西南的湖南、云南、广西、广东等省区，砷矿开采或冶炼所带来的含砷废弃物排放，对环境安全带来了十分严重的影响；此外，含砷农药、化肥(主要是磷肥和复合肥)等农资产品过量投入等，也在一定程度上导致土壤砷的累积，并进而影响着植物、动物生长和发育，乃至农产品的质量。因此，修复砷污染土壤、降低土壤中砷的作物有效性、减少农作物对砷的吸收量，已成为农业环境研究的重要方向之一。

目前针对砷污染土壤的修复技术主要包括超富集植物修复、客土换土-物理修复等。其中，植物修复主要是利用作物对砷的超富集能力，最后通过移走作物的方法将土壤中砷移除，该方法修复时间长，作物后处理因难。物理修复主要是通过客土或者换土方式将原污染土用干净土覆盖或者替换，该方法修复时间长，效果快，但费用昂贵。总体来看，两种修复技术在实际修复中存在众多问题，明显限制了该技术的发展与应用推广。

土壤中的砷形态多样，但不同形态砷的移动性存在较大差别。如三价砷的移动性要显著高于五价砷，因为前者在偏酸性土壤中大多以零价态的H₃AsO₃存在。因此，可以通过将土壤中的砷还原转化为移动性更强的三价砷，再通过淋洗方法将砷移除土体。目前，关于土壤中砷的洗脱技术，更多的是研究采用了化学方法，如磷酸盐、EDTA、NTA、柠檬酸等。这些洗脱剂虽然在一定程度上提高了土壤中砷的脱洗效率，但不同程度地影响土壤的物理及化学特性，并易造成土壤的二次污染。从淋洗液的后处理工艺上看，也相应地增加了后处理难度，提高了处理成本。相比之下，微生物作为一种相对“温和”且无二次污染的生物技术，在该领域的研究还相对较少，但具有广阔的应用前景。