[发明专利]一种镉污染土壤和地下水修复剂及其用于镉污染土壤和地下水的修复方法

权利要求书

1.一种镉污染土壤和地下水修复剂，其特征在于，包括零价铁粉末、氢自养反硝化菌悬液及浓度为62-248mg/L的硝酸盐，所述氢自养反硝化菌悬液的浓度为1-4g/L。

2.根据权利要求1所述的镉污染土壤和地下水修复剂，其特征在于，所述零价铁粉末的粒径为0.1-1mm，铁含量大于97％；所述零价铁粉末在使用前，使用酸性物质清洗以去除表面氧化物。

3.根据权利要求1所述的镉污染土壤和地下水修复剂，其特征在于，所述氢自养反硝化菌使用驯化后的菌种，所述氢自养反硝化菌的驯化，包括：

从污泥中筛选出反硝化菌，在厌氧反应器中，以氢气作为主要电子供体，采用镉浓度梯度法对所述菌种进行驯化；驯化时污泥浓度为5-20g/L，葡萄糖浓度为50-150mg/L，镉浓度为1-10mg/L，硝酸盐浓度为62-248mg/L，厌氧反应器水力停留时间为20-30h，当厌氧反应器液体中硝酸盐的消耗率稳定达到95％以上时，得到驯化后的氢自养反硝化菌。

4.根据权利要求3所述的镉污染土壤和地下水修复剂，其特征在于，所述厌氧反应器中，镉浓度依次从1-10mg/L中逐步递增，每隔40-50h递增一次，每次递增0.5-1.5mg/L，至镉浓度为10mg/L为止；所述厌氧反应器的气体氛围为氮气、氢气及二氧化碳的混合气氛；所述氮气、氢气及二氧化碳的体积比为：N₂：H₂：CO₂＝85％：10％：5％。

5.根据权利要求1所述的镉污染土壤和地下水修复剂，其特征在于，当所述修复剂用于土壤修复的时候，所述零价铁粉末的投加量为1-10g/kg，氢自养反硝化菌悬液的投加量为50-200mg/kg。

6.根据权利要求1所述的镉污染土壤和地下水修复剂，其特征在于，当所述修复剂用于地下水修复的时候，所述零价铁投加量为1-500g/L，菌悬液投加量为50-400mg/L。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的镉污染土壤和地下水修复剂对镉污染土壤或地下水进行修复的方法，其特征在于，包括异位修复和原位修复；

所述异位修复包括：取待修复的镉污染土壤或地下水样品，投加所述镉污染土壤和地下水修复剂，得到混合物，然后将所述混合物置于厌氧反应器进行异位修复处理；

当待修复的样品为镉污染土壤时，所述原位修复包括：将所述镉污染土壤和地下水修复剂旋喷至待修复的镉污染土壤上，然后在厌氧环境下进行原位修复处理；

当待修复的样品为镉污染地下水时，所述原位修复包括：将所述镉污染土壤和地下水修复剂与石英砂混合均匀，然后填充至可渗透反应墙，使可渗透反应墙与地下水接触，然后在厌氧环境下进行原位修复处理。

8.根据权利要求7所述的利用镉污染土壤和地下水修复剂对镉污染土壤或地下水进行修复的方法，其特征在于，所述镉污染土壤粒径为0.1-3mm，含水率为50-65％，镉浓度为1-15mg/kg；所述镉污染地下水中，镉浓度为1-10mg/L。

9.根据权利要求7所述的利用镉污染土壤和地下水修复剂对镉污染土壤或地下水进行修复的方法，其特征在于，所述异位修复处理和原位修复处理的时间均为5-15d，所述异位修复处理和原位修复处理的温度为25-35℃；所述镉污染土壤和地下水修复剂与石英砂的体积比为0.5-1.5：1。

10.根据权利要求7所述的利用镉污染土壤和地下水修复剂对镉污染土壤或地下水进行修复的方法，其特征在于，所述镉污染土壤和镉污染地下水的pH为5.0-8.0；所述镉污染土壤和镉污染地下水中，硝酸盐浓度为62-248mg/L。