[实用新型]一种多环芳烃污染土壤修复系统

说明书

本实用新型公开一种多环芳烃污染土壤修复系统，包括土柱淋洗装置、生物质炭化装置、微生物富集培养装置和混合反应器；其中，所述土柱淋洗装置用于对土壤进行淋洗，并将淋洗后的土壤通过第一输送管输送至混合反应器；所述生物质炭化装置用于对植物秸秆进行炭化，并将得到的生物质炭通过第二输送装置输送至混合反应器；所述微生物富集培养装置用于制备多环芳烃降解菌，并将制得的多环芳烃降解菌通过第三输送管输送至混合反应器；所述混合反应器包括用于盛接淋洗后的土壤、生物质炭和多环芳烃降解菌。本实用新型一种多环芳烃污染土壤修复系统，适用于多环芳烃污染土壤的修复，操作简单、易实现，并且可实现对多环芳烃的循环和较为彻底修复。

技术领域

本实用新型涉及一种多环芳烃污染土壤修复系统，属于污染土壤治理技术领域。

背景技术

多环芳烃是指两个或两个以上的苯环以稠环的形式(直链状、角状和串状排列)结合在一起的一类有机化合物，在环境中普遍存在，具有潜在致畸性、致癌性和遗传毒性。迄今已经发现的致癌性PAHs及其衍生物超过400种，其中有16种被美国环保署列为优先控制的PAHs。PAHs类化合物具有疏水性和难降解性，加上工业生产向环境中的持续释放，因此其在环境中造成长期滞留，远远超过了环境的自净能力。随着工业的发展和化石燃料的广泛使用，PAHs主要通过大气干湿沉降、污灌及不合理利用等途径，进入到土壤生态系统，使土壤成为环境中PAHs主要储存库。

多环芳烃污染土壤的修复技术主要包括物理修复、化学修复、生物修复等。物理修复技术多是借助物理工程措施，对污染物进行分离、溶解、气化等处理，化学修复则是通过化学反应使得污染物向毒性较低或更稳定的形态转化，降低污染物的毒性。生物修复技术利用植物、微生物或动物对污染物的富集或代谢能力，从而将土壤中的污染物转化或降解为五毒的物质，从而实现对污染物的去除或降解目的。目前，在普遍的修复技术中，淋洗修复技术可实现对多环芳烃污染物的有效去除，但是其修复去除效果有限，且运行成本也相对较高，因此未得到广泛应用。比较而言，生物修复的成本较低、不存在二次污染等优点，越来越受到研究者的关注。微生物降解过程作为环境中PAHs去除的主要途径之一，已越来越多的应用于污染土壤修复中，常见的修复方法有生物刺激和生物强化。巩宗强等研究发现，向污染土壤中加入PAHs代谢中间产物如水杨酸等，能提高微生物酶活性，促进芘共代谢降解过程的进行。毛健等由多环芳烃污染土壤中分离获得一株能以Bap为唯一碳源生长的菌株-噬氨副球菌(Paracoccusaminovorans)，可以利用筛选出的特异性PAHs降解菌或真菌接种至污染土壤中，对PAHs进行生物强化降解。特异性高效降解菌，尤其是分子量高的PAHs降解菌的获得，是实现PAHs污染土壤微生物修复的重要途径之一，但是PAHs容易附着于土壤的颗粒表面，降低其在水中的溶解能力，进而减缓降解菌对PAHs的利用。研究者通过化学改性的方法，对环糊精结构进行修饰，使得环糊精能够复合较大分子的客体物质，并改善其功能特性，主要包括甲基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、硫乙基-β-环糊精、乙酰基-β-环糊精等。化学改性环糊精比一般表面活性剂更容易溶于水，且具有无毒的特性，其对PAHs等物质的包合作用，可以大大增加该类疏水性有机污染物的溶解度，提高土壤溶液中PAHs的生物可利用性，从而提高PAHs的生物代谢作用。生物质炭是生物质在缺氧条件下热裂解产生的一种物质，由于其发达的孔隙结构和独特的表面化学性质，对环境介质中的有机污染物具有较强的吸附能力，进而影响污染物的迁移与归宿。生物质炭将有机污染物固定在土壤中，微生物或其分泌的降解酶，可通过与土壤中的有机污染物的直接接触而降解有机污染物，其可能原因是生物质炭的孔状结构为微生物提供了生存的微环境，并且生物质炭吸附的营养元素可以调控土壤微生物的生长代谢，对增加微生物群落多样性及其活性起到积极的作用，同时提高土壤环境中营养元素水平。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种多环芳烃污染土壤修复系统。