[发明专利]施用生物质炭联合过氧化氢修复火电厂污染土壤的方法

说明书

本发明公开了施用生物质炭联合过氧化氢修复火电厂污染土壤的方法，在火电厂污染土壤内施加生物炭和过氧化氢，其中生物炭含量为土壤总重量的1‰‑8‰，过氧化氢含量为灌溉水总重量的0.5‰‑2‰。本发明的有益效果是在生物质炭和过氧化氢合理的含量配合下，生物质炭和过氧化氢联合对多环芳烃污染土壤修复效果明显。

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及施用生物质炭联合过氧化氢修复火电厂污染土壤的方法。

背景技术

多环芳烃广泛分布在大气、水、土壤之中。火电厂污染土壤中含有大量的多环芳烃。多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是指2个或2个以上苯环以线状、角状或簇状排列组合成的一类稠环化合物。具强致癌性、致突变性、致畸性等三致作用，还会产生光致毒效应，且其在土壤中具有隐弊性大、潜伏期长、涉及面广、治理困难等特点。威胁食品安全和人群健康。因此，土壤的多环芳烃污染倍受关注。生物炭是指在厌氧或者绝氧的人工控制条件下对植物生物质进行热解，除生成CO₂、可燃性气体、挥发性油类和焦油类物质外，还产生含碳丰富、具有高度的芳香环分子结构和多孔特性的固体物质。生物质炭属于黑炭，生物质炭与同属于黑炭的颗粒化的木炭。生物质炭、木炭、活性炭在性质和特征上有相同的特点。对生物质炭研究的历史源于对亚马逊流域最肥沃、出产最高的土壤——黑土的认识。生物质炭较大的孔隙度、高比表面积、高吸附特性的疏松多孔性。并且表面存在多种官能团，吸水、气能力强，具有大量的表面负电荷和高电荷密度的特性。生物质炭由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片层构成，比表面积较大，表面能较高，具有较强的吸附能力，对有机物有强烈的吸附反应转化能力，以其为吸附剂置于受PAHs污染水体或土壤，可起到富集锁定多环芳烃污染物的作用。所以是用来处理土壤多环芳烃污染的优良材料。生物质炭具有很高的化学稳定性，可以起到固定大气碳素、缓解气候变化的作用。生物炭来源广泛，是一种更环保、更具成本效益的材料，因而有利于其在环境修复中推广应用。生物炭埋到地下后，等于把碳封存进了土壤，减缓了温室效应。生物质炭经过高温裂解，表面存在植物灰分，其中存在植物生长的必须营养元素，直接提高土壤肥力。生物炭富含微孔，可以补充土壤的有机质含量，还可以有效地保持水分和养料，间接提高土壤肥力。过氧化氢作为常见的有机物氧化剂，价格低廉、方便易得，是处理土壤有机污染的有效试剂。其机理是亚铁离子催化过氧化氢产生羟基自由基的芬顿反应，可以氧化难降解的有机物。过氧化氢结合土壤中的铁离子形成芬顿反应催化氧化土壤中的多环芳烃。

当今世界，环境污染和资源浪费问题频发。农业生产过程中产生的大量秸秆、果壳和废弃木材都可生产生物炭。生物炭作为一类新型环境功能材料，因其在土壤改良、温室气体减排等方面巨大的应用潜力，受到广泛关注。生物炭作为解决温室效应问题和相关理论研究已然成为新时代的研究热点之一。目前我国生物质炭的研究重点集中在解决重金属污染和水污染等方面。张原原等学者研究了生物质炭处理土壤中的多环芳烃对生物的有效性的影响。刘亮等学者研究了生物质炭与微生物联合处理多环芳烃污染土壤。张闻等学者对生物炭对多环芳烃的吸附行为机理进行了研究。然而，上述研究主要集中在单独施用生物质炭对土壤的影响或对多环芳烃的修复作用，生物质炭与其他土壤添加剂修复土壤多环芳烃污染研究较少。因此，生物质炭联合过氧化氢修复，对生物质炭作为土壤修复改良剂的应用做出了进一步尝试。

发明内容

本发明的目的在于提供施用生物质炭联合过氧化氢修复火电厂污染土壤的方法，本发明的有益效果是在生物质炭和过氧化氢合理的浓度配合下，生物质炭和过氧化氢联合对多环芳烃污染土壤修复效果明显。

本发明所采用的技术方案是在火电厂污染土壤内施加生物炭和过氧化氢，其中生物炭含量为土壤总重量的1‰-8‰，过氧化氢含量为灌溉水总重量的0.5‰-2‰。

进一步，生物质炭采用马弗炉或其他设备在限氧条件下由果树树干、果壳、秸秆裂解而成，磨细过1mm筛。

进一步，生物炭含量为土壤总重量的2‰，过氧化氢含量为灌溉水总重量的0.5‰。

附图说明