[发明专利]一种用于砷污染土壤修复的药剂及修复砷污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于砷污染土壤修复的药剂，特别涉及一种由软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物等化学药剂和青霉属真菌等细菌制剂协同强化修复砷污染土壤的方法，属于土壤治理技术领域。

背景技术

砷广泛应用于农药、化工等领域，我国砷资源丰富，其中常德石门雄黄矿曾经是“亚洲最大单砷矿”，由于矿产资源开发过程中产生了许多含重金属废渣及污染土壤，对生态环境和人体健康造成了严重的威胁。雄黄矿在开采过程产生的大量的含砷废渣、含砷废水对周边土壤造成严重的污染，形成了大量砷污染土壤，主要成分为As₂S₃、As₂O₃等，含砷量为300～600mg/kg。

目前我国砷污染土壤的治理技术主要有淋洗修复、稳定化固化修复、植物修复、微生物修复等。如中国专利(公开号CN103920704A)公开一种砷污染土壤的修复方法，即稳定化固化修复砷污染土壤的方法。该方法是在砷污染土壤中加入氧化剂进行氧化处理后，再加入稳定剂和/或沉淀剂，搅拌均匀后，堆放养护，最终得到pH值为5～10的土壤。中国专利(公开号CN105414164A)公开了一种砷污染土壤的修复方法，实质上也是一种淋溶结合稳定化固化修复砷污染土壤的技术，具体是先向砷污染土壤中加入活化剂，将砷溶出，再加入氧化剂进行氧化处理，最后加入稳定剂，进行稳定化固化。如中国专利(公开号CN102921719A)公开一种砷污染土壤的淋洗修复方法，首先对砷污染土壤进行破碎，然后通过向砷污染土壤中加入柠檬酸溶液，降低浸出的砷含量。如中国专利(公开号CN105598155A)公开了一种砷污染土壤的修复方法，实质上是一种稳定化结合植物修复的方法，其具体公开对砷污染土壤向重度砷污染土壤中投加氧化剂，再加入稳定剂，搅拌后，养护得到pH值为6～8的土壤；然后在重度砷污染土壤的地表移栽蜈蚣草。中国专利(公开号CN106583430A)采用微生物结合植物修复砷污染农田土壤，采用根瘤菌NT-26和蜈蚣草联合修复，效果较好。中国专利(公开号CN106975657A)选用六种微生物修复砷污染土壤。现有的这些公开的砷污染土壤的修复方法存在的优点和缺点：淋洗修复技术对砷污染土壤修复较彻底，但是药剂成本高，且易造成二次污染，会破坏原有土壤微生物环境。植物修复技术成本低，但田间管理维护要求较严格，需定期施肥、修剪、除草、防治病虫害等，且修复周期长达两年。微生物修复由于微生物培养、菌剂保存过程对环境要求较高，致使微生物菌剂成本较高，且在实际施工过程中难以控制过程条件，施工应用难度大难以保证修复效果。稳定化固化修复技术的周期短，适合大范围推广，但其修复效果及修复成本主要取决于稳定化固化药剂的使用。因此研发成本低、效果好的砷污染修复药剂是目前研究的热点，对大范围砷污染土壤治理具有重要的意义。

发明内容

针对现有的砷污染土壤修复技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种对砷污染土壤治理效果好，修复周期短、成本低的用于砷污染土壤修复的药剂。

本发明的另一个目的是在于提供一种采用稳定化固化结合微生物协同修复砷污染土壤的方法，该方法修复周期短，稳定化效果好，砷浸出率低，且修复操作简单、成本低，有利于推广应用。

本发明提供了一种用于砷污染土壤修复的药剂，该药剂由微生物菌液和稳定剂组成；所述稳定剂包含软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物；所述微生物菌液包含青霉属真菌。

优选的方案，所述稳定剂由软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物按质量比1～3：50～60：20～30：5～10组成。

较优选的方案，所述铁盐包括硫酸亚铁、六水氯化铁、聚合硫酸铁、氯化亚铁中至少一种。

较优选的方案，所述钙盐包括氧化钙、多硫化钙、氢氧化钙中至少一种。

较优选的方案，所述天然矿物包括海泡石、高岭土、凹凸棒土中至少一种。本发明的天然矿物最好是在450～580℃温度下进行煅烧活化20～30min。

较优选的方案，所述微生物菌液含青霉属真菌数量为1200～1500个/mL。

优选的方案，所述微生物菌液包含载体。较优选的方案，所述载体通过如下方法制备得到：将稻田秸秆、豆腐渣滓、瓜果蔬皮中至少一种通过发酵后，过滤收集过滤液，在滤液中加入高岭土混合均匀，即得。

优选的方案，所述稳定剂的用量相对砷污染土壤质量的2～4％。

优选的方案，所述微生物菌液相对砷污染土壤的用量为30～50L/吨。