本发明属于土壤修复技术领域,具体涉及一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用。
背景技术:
我国的铬污染土壤主要是由铬盐生产企业排放的铬渣堆存及搬迁企业遗留场地导致的。据统计,2005年我国累计堆存遗留铬渣600余万吨,截至2012年已全部解毒完成。但铬渣长期堆存过程中,多未采取防渗、防洪、防雨淋和防飞扬措施,风化的铬渣粉尘随风飞扬沉降到附近土壤,雨淋铬渣导致cr(vi)渗入土壤等因素造成土壤的铬污染。
自然环境中的铬主要以cr(iii)和cr(vi)两种形态存在,cr(iii)不易迁移且毒性低,对环境的危害相对较小,而cr(vi)易溶于水、移动性强、且毒性比cr(iii)大10-100倍。处理cr(vi)污染的重要思路是将高毒性、易迁移的cr(vi)还原成低毒性易形成沉淀的cr(iii),而微溶于水的cr(oh)3通常被认为是cr(vi)污染修复中最稳定的修复产物。
传统化学修复方法从短期修复效果评价结果来看,cr(vi)污染土壤的还原修复基本上可以达到既定的标准,但还原修复后cr(vi)浓度存在反弹问题,是限制该类修复技术大范围推广应用的关键因素。造成这一现象的主要原因有三个:一是土壤中混有铬渣,其渣中六价铬含量大约为1-2.5%,其中水溶性六价铬和酸溶性六价铬各约占50%。传统铬污染土壤修复技术只能修复土壤中水溶性六价铬,不能完全修复土壤中的酸溶性六价铬。feso4等无机还原药剂长效性较差,在自然环境中容易发生氧化,失去还原效能,即使过量投入,也无法完全还原缓慢释放的酸溶性六价铬。随着时间的推移,酸溶性六价铬逐步释放,产生“返黄”现象;二是土壤环境中锰氧化物和h2o2的存在可造成cr(iii)的再氧化问题;三是新生成的三价铬(无定形态的水合氧化铬(cr2o3·nh2o))在热力学或动力学上都不稳定,在自然界中容易再次被氧化成cr(vi),造成“返黄”现象。而且,铬污染土壤通常采用硫酸亚铁、硫化钠、硫化钙等还原剂进行还原,六价铬还原成三价铬的同时,也会生成氢氧化铁、硫酸钠等影响土壤的理化性质。
cn108555007a公开了一种土壤修复剂和六价铬污染土壤的还原稳定化修复方法。所述土壤修复剂由下述质量百分比的原料组成:多硫化钙35-45%;生物质炭15-25%;七水合硫酸亚铁35-45%;其中,各原料的质量百分比之和为100%。该发明的修复剂中,生物质炭通过真空热解生物质获得,在真空条件下制得的生物质炭孔隙率高,吸附值高;以水稻秸秆生物质为原料,充分利用资源,避免因其焚烧造成环境污染。通过真空热解得到的生物质炭具有比表面积大,孔道丰富,易吸附各类重金属离子,降低土壤中迁移性重金属离子的浓度。但是该修复剂的引入使得修复后的土壤中硫酸盐含量增加,土壤盐碱化程度加重。
因此,亟待针对修复后的铬污染土壤出现“返黄”以及盐渍化长效安全风险等问题,研发有效的修复控制关键技术。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用。所述土壤修复剂能同时解决铬污染土壤修复后“返黄”和硫酸盐盐渍化的长效安全风险问题,实现土壤的绿色修复,具有很好的应用前景。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种土壤修复剂,所述修复剂包括有机固体废弃物、有机调理剂和混合菌;所述混合菌包括铁还原菌和硫酸盐还原菌。
本发明所述土壤修复剂采用了铁还原菌和硫酸盐还原菌,向经修复后“返黄”的铬污染土壤中加入所述土壤修复剂后,首先,铁还原菌、硫酸盐还原菌和土壤中其他微生物共同作用,分解有机废弃物和有机调理剂中的有机质,产生大量的水溶性有机物如大分子的腐殖质、小分子有机酸、糖类、氨基酸等,这些水溶性有机物不仅可以还原六价铬,而且可以络合、螯合三价铬,从而降低土壤中铬的生物活性和毒性;其次,铁还原菌与硫酸盐还原菌能够相互配合,协同还原六价铬,即土壤中的氢氧化铁可作为铁还原菌的电子受体向二价铁转变,二价铁又是硫酸盐还原菌细胞中各种酶的活性成分,不仅能够使硫酸盐还原菌继续还原六价铬,还能与溶解性的硫化物生成金属硫化物从而减轻对硫酸盐还原菌的抑制作用;另外,硫酸盐被硫酸盐还原菌还原形成硫化氢,硫化氢无论是对氢氧化铁还原成二价铁,还是硫化氢与cr(vi)反应生成氢氧化铬沉淀都有明显的促进作用。因此,本发明所述土壤修复剂通过铁还原菌与硫酸盐还原菌相互配合,协同增效,可以同时解决铬污染土壤修复后“返黄”和硫酸盐盐渍化的长效安全风险问题,实现铬污染土壤的绿色修复。
本发明所述“返黄”是指cr(vi)污染土壤经过还原修复后可以达到土壤修复相关标准,但是经过一段时间(15天以上)室外堆置,存在六价铬浓度回升的问题,致使堆体表面出现“返黄”现象。
优选地,所述有机固体废弃物、有机调理剂和混合菌的质量比为100:(5-50):(1-50),例如可以是100:5:1、100:5:10、100:5:20、100:5:30、100:5:40、100:5:50、100:10:5、100:10:10、100:10:20、100:10:30、100:10:40、100:10:50、100:20:5、100:20:10、100:20:20、100:20:30、100:20:40、100:20:50、100:30:10、100:30:20、100:30:30、100:40:10、100:40:20、100:40:30、100:50:10、100:50:20或100:50:30等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述混合菌的接种量为5-30%,例如可以是5%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%或30%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为10-20%。
优选地,所述铁还原菌和硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:(1-6),例如可以是1:1、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5或1:6等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1:(1.5-3)。
本发明优选铁还原菌和硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:(1-6),是由于铁还原菌和硫酸盐还原菌在经修复后“返黄”的铬污染土壤环境中,保持在上述浓度范围内能够相互配合,协同增效,更好地解决铬污染土壤修复后“返黄”和硫酸盐盐渍化的长效安全风险问题,实现铬污染土壤的绿色修复。
优选地,所述有机固体废弃物为城市生活污泥、禽畜粪便、餐厨垃圾或矿化垃圾中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述有机固体废弃物的粒径≤30mm,例如可以是5mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm或30mm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为≤20mm。
优选地,所述有机固体废弃物的碳氮比(c/n)为(5-20):1,例如可以是5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1或20:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述土壤修复剂中含有有机固体废弃物,其来源广泛,发酵工艺简单,同时能开拓我国农业和畜牧业固体废弃物的应用途径,具有很好的推广应用价值;同时,本申请利用生物质有机废物作为修复材料,且堆肥有机质作为优质的有机肥料,富含植物所需的碳、氮、磷及各种微量元素,可以改善土壤的理化性质,解决土壤修复后“返黄”问题的同时,还能实现土壤修复后的生态恢复。
优选地,所述有机调理剂为秸秆、树叶、木屑、稻草或麦麸中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述有机调理剂的粒径≤50mm,例如可以是5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为≤30mm。
本发明优选将有机废弃物和有机调理剂的粒径控制在上述范围内,是为了能够和铁还原菌、硫酸盐还原菌以及堆体中的其他细菌充分混合,使得堆体中的细菌可以充分分解其中的有机质,产生水溶性有机物来还原六价铬和络合三价铬,进而大大降低土壤中铬的生物活性和毒性。
优选地,所述有机调理剂的碳氮比(c/n)为(60-120):1,例如可以是60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1、95:1、100:1、105:1、110:1、115:1或120:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面,本发明还提供了一种如第一方面所述的土壤修复剂在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用。
优选地,所述应用包括以下步骤:
(1)将经修复后“返黄”的铬污染土壤和如第一方面所述的土壤修复剂混合,得到混合物;
(2)将步骤(1)得到的混合物进行发酵,得到发酵堆体;
(3)对步骤(2)得到的发酵堆体种植铬超积累植物。
本发明所述土壤修复剂在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,能够同时解决铬污染土壤经修复后六价铬回升和硫酸盐盐渍化的问题,然后再通过种植铬超积累植物进一步迁移转化,实现了铬污染土壤的绿色修复和生态构建。
本发明中,种植铬超积累植物一方面利用铬超积累植物从土壤中吸收重金属铬,并将其转运到可收割的部位;另一方面植物的代谢生长和植物根际环境的改善,有利于保持土壤的还原氛围和土壤微生物活性,在生态修复的同时彻底解决“返黄”的两大根本问题。
优选地,步骤(1)中所述经修复后“返黄”的铬污染土壤为经过硫酸亚铁、硫化钠或硫化钙化学还原后“返黄”的土壤。
优选地,步骤(1)中所述经修复后“返黄”的铬污染土壤的碳氮比(c/n)为(4-15):1,例如可以是4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1或15:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,铬污染土壤经过硫酸亚铁、硫化钠等化学还原后,土壤中cr(vi)还原成稳定的cr(oh)3,但同时也生成氢氧化铁、硫酸钠、硫代硫酸钠等新的物质,改变了土壤的理化性质,且经过一段时间风化,土壤中cr(vi)回升,造成了土壤一定程度的“返黄”。
优选地,步骤(1)所述经修复后“返黄”的铬污染土壤中六价铬含量在30mg/kg以上,例如可以是30mg/kg、40mg/kg、50mg/kg、60mg/kg、70mg/kg、80mg/kg、90mg/kg或100mg/kg等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述经修复后“返黄”的铬污染土壤在经过还原后检测土壤中六价铬含量低于3-30mg/kg,但是经过15-30天后重新检测时,土壤中六价铬含量显著上升至30-100mg/kg,随着时间的增加,土壤中六价铬的含量会更高。本发明针对的是修复后土壤中六价铬含量高于30mg/kg的土壤。
优选地,步骤(1)所述混合物中碳氮比(c/n)为15-40,例如可以是15、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38或40等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为20-30。
优选地,步骤(1)还包括:在所述混合物中添加水使物料的含水率为20-80%,例如可以是20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)还包括:在所述发酵堆体表面覆盖可降解地膜进行厌氧发酵。
优选地,步骤(2)所述厌氧发酵的时间为30-120天,例如可以是30天、45天、50天、55天、60天、65天、70天、75天、80天、85天、90天、95天、100天、105天、110天、115天或120天等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为60-90天。
优选地,步骤(2)所述发酵堆体的湿度为20-80%,例如可以是20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为40-60%。
优选地,步骤(2)所述发酵堆体的深度为0.2-2m,例如可以是0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m或2.0m等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为0.6-1.4m。
优选地,步骤(2)所述发酵堆体的温度为20-60℃,例如可以是20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为30-40℃。
优选地,步骤(2)所述发酵堆体的ph值为5-10,例如可以是5、6、7、8、9或10等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用优选为6-8。
本发明中,为了保证堆肥的厌氧状态,采用在修复土壤表面覆盖地膜、雨布等,以及保证一定的发酵堆集深度,阻碍土壤与空气的气体交换。
优选地,所述铬超积累植物为高羊茅、狗牙根、小蓬草、野苋菜、灰绿藜、牛筋草、蔊菜或反枝苋中的任意一种或至少两种的组合。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述土壤修复剂中添加了铁还原菌和硫酸盐还原菌,其能与土壤中其他微生物共同作用还原六价铬和络合、螯合三价铬,且在铁还原菌和硫酸盐还原菌的协同作用下,还可以同时解决铬污染土壤修复后的“返黄”和硫酸盐盐渍化的长效安全风险问题,实现铬污染土壤的绿色修复;
(2)本发明中所述土壤修复剂中含有有机固体废弃物,其来源广泛,发酵工艺简单,同时能开拓我国农业和畜牧业固体废弃物的应用途径,具有很好的推广应用价值;同时,本申请利用生物质有机废物作为修复材料,且堆肥有机质作为优质的有机肥料,富含植物所需的碳、氮、磷及各种微量元素,可以改善土壤的理化性质,解决土壤修复后“返黄”问题的同时,也实现了土壤修复后的生态恢复;
(3)本发明所述土壤修复剂在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,能够同时解决铬污染土壤经修复后六价铬回升和硫酸盐盐渍化的问题,然后再通过种植铬超积累植物进一步迁移转化,实现了铬污染土壤的绿色修复和生态构建;
(4)采用本发明所述土壤修复剂抑制铬污染土壤修复后“返黄”的问题,效果突出。经过一定时间的修复,土壤已基本恢复生态功能,在修复30天后土壤中六价铬含量均低于30mg/kg,且在修复后60天土壤中已无法检出六价铬,并且,对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续至少半年,一直无“返黄”现象发生。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1:
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,具体包括以下步骤:
(1)将经硫酸亚铁还原后的铬污染土壤、牛粪、秸秆、铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌按质量比为10:6:2:1混合,得到混合物,其中,铬污染土壤中六价铬浓度为80mg/kg,铬污染土壤的c/n为10:1,牛粪的粒径为10mm,c/n为20:1,秸秆的粒径为20mm,c/n为98:1,铁还原菌与硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:2,混合过程中添加水使物料的含水率保持在60%,所述混合物的c/n为20.84;
(2)将步骤(1)得到的混合物在修复场地上原位堆集,表面覆盖可降解的地膜进行厌氧发酵,得到发酵堆体,其中,发酵堆体的高度为1m,通过翻堆控制发酵堆体温度在30-50℃,控制ph值为6,发酵60天;
(3)对步骤(2)得到的发酵堆体上种植狗牙根铬超积累植物。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:经过30天厌氧发酵,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬含量在0.5-5mg/kg,45天以后,土壤中已无法检出六价铬。厌氧发酵60天后,土壤平整复耕,播撒狗牙根种子,3天后部分种子发芽,7天后全部长出,生长45天后狗牙根茂盛。此现象说明,经过厌氧发酵后的土壤修复后,已基本恢复生态功能,且对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续半年,一直无“返黄”现象。
实施例2
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,具体包括以下步骤:
(1)将经硫酸亚铁还原后的铬污染土壤、牛粪、秸秆、铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌按质量比为10:6:3:2混合,得到混合物,其中,铬污染土壤中六价铬浓度为60mg/kg,铬污染土壤的c/n为10:1,牛粪的粒径为20mm,c/n为20:1,秸秆的粒径为30mm,c/n为98:1,铁还原菌与硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:3,混合过程中添加水使物料的含水率保持在50%,所述混合物的c/n为24.7;
(2)将步骤(1)得到的混合物在修复场地上原位堆集,表面覆盖可降解的地膜进行厌氧发酵,得到发酵堆体,其中,发酵堆体的高度为1.2m,通过翻堆控制发酵堆体温度在30-50℃,ph值控制为7,发酵时间60天;
(3)对步骤(2)得到的发酵堆体上种植小蓬草铬超积累植物。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:经过30天厌氧发酵,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬含量在0.5-3mg/kg,45天以后,土壤中已无法检出六价铬。厌氧发酵60天后,土壤平整复耕,播撒小蓬草种子,3天后部分种子发芽,7天后全部长出,生长45天后小蓬草茂盛。此现象说明,经过厌氧发酵后的土壤修复后,已基本恢复生态功能,且对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续半年,一直无“返黄”现象。
实施例3
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,具体包括以下步骤:
(1)将经硫化钠还原后的铬污染土壤、餐厨垃圾、树叶、铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌按质量比为10:8:4:2混合,得到混合物,其中,铬污染土壤中六价铬浓度为90mg/kg,铬污染土壤的c/n为10:1,餐厨垃圾的粒径为30mm,c/n为15:1,树叶的粒径为30mm,c/n为60:1,铁还原菌与硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:1,混合过程中添加水使物料的含水率保持在80%;所述混合物的c/n为20;
(2)将步骤(1)得到的混合物在修复场地上原位堆集,表面覆盖可降解的地膜进行厌氧发酵,得到发酵堆体,其中,发酵堆体的高度为1.4m,通过翻堆控制发酵堆体温度在30-60℃,ph值控制为8,发酵时间90天;
(3)对步骤(2)得到的发酵堆体上种植野苋菜铬超积累植物。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:经过30天厌氧发酵,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬含量在0.5-3mg/kg,45天以后,土壤中已无法检出六价铬。厌氧发酵90天后,土壤平整复耕,播撒野苋菜种子,3天后部分种子发芽,7天后全部长出,生长45天后野苋菜茂盛。此现象说明,经过厌氧发酵后的土壤修复后,已基本恢复生态功能,且对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续半年,一直无“返黄”现象。
实施例4
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,具体包括以下步骤:
(1)将经硫化钙还原后的铬污染土壤、城市生活污泥、稻草、铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌按质量比为10:6:3:3混合,得到混合物,其中,铬污染土壤中六价铬浓度为40mg/kg,铬污染土壤的c/n为10:1,城市生活污泥的粒径为20mm,c/n为8:1,稻草的粒径为50mm,c/n为70:1,铁还原菌与硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:6,混合过程中添加水使物料的含水率保持在20%;所述混合物的c/n为18;
(2)将步骤(1)得到的混合物在修复场地上原位堆集,表面覆盖可降解的地膜进行厌氧发酵,得到发酵堆体,其中,发酵堆体的高度为0.2m,通过翻堆控制发酵堆体温度在30-60℃,ph值控制为5,发酵时间120天;
(3)对步骤(2)得到的发酵堆体上种植灰绿藜铬超积累植物。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:经过30天厌氧发酵,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬含量在0.5-3mg/kg,45天以后,土壤中已无法检出六价铬。厌氧发酵120天后,土壤平整复耕,播撒灰绿藜种子,3天后部分种子发芽,7天后全部长出,生长45天后灰绿藜茂盛。此现象说明,经过厌氧发酵后的土壤修复后,已基本恢复生态功能,且对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续半年,一直无“返黄”现象。
实施例5
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,具体包括以下步骤:
(1)将经硫酸亚铁还原后的铬污染土壤、牛粪、秸秆、铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌按质量比为6:8:4:2混合,得到混合物,其中,铬污染土壤中六价铬浓度为60mg/kg,铬污染土壤的c/n为10:1,牛粪的粒径为15mm,c/n为20:1,秸秆的粒径为25mm,c/n为98:1,铁还原菌与硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:1.5,混合过程中添加水使物料的含水率保持在50%;所述混合物的c/n为30.6;
(2)将步骤(1)得到的混合物在修复场地上原位堆集,表面覆盖可降解的地膜进行厌氧发酵,得到发酵堆体,其中,发酵堆体的高度为1m,通过翻堆控制发酵堆体温度在35-60℃,ph值控制为7,发酵时间60天;
(3)对步骤(2)得到的发酵堆体上种植牛筋草铬超积累植物。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:经过30天厌氧发酵,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬含量在0.5-3mg/kg,45天以后,土壤中已无法检出六价铬。厌氧发酵60天后,土壤平整复耕,播撒牛筋草种子,3天后部分种子发芽,7天后全部长出,生长45天后牛筋草茂盛。此现象说明,经过厌氧发酵后的土壤修复后,已基本恢复生态功能,且对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续半年,一直无“返黄”现象。
实施例6
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,与实施例2的区别仅在于:铁还原菌与硫酸盐还原菌的菌种浓度比为1:8。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:经过30天厌氧发酵,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬含量在20mg/kg,60天以后,土壤中已无法检出六价铬。厌氧发酵60天后,土壤平整复耕,播撒小蓬草种子,3天后部分种子发芽,7天后全部长出,生长45天后小蓬草茂盛。此现象说明,经过厌氧发酵后的土壤修复后,已基本恢复生态功能,且对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续半年,一直无“返黄”现象。
实施例7
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,与实施例2的区别仅在于:铁还原菌与硫酸盐还原菌的菌种浓度比为0.5:1。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:经过30天厌氧发酵,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬含量在22mg/kg,60天以后,土壤中已无法检出六价铬。厌氧发酵60天后,土壤平整复耕,播撒小蓬草种子,3天后部分种子发芽,7天后全部长出,生长45天后小蓬草茂盛。此现象说明,经过厌氧发酵后的土壤修复后,已基本恢复生态功能,且对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续半年,一直无“返黄”现象。
对比例1
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,与实施例2的区别仅在于:不接种铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:修复30天后,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬的平均含量为50mg/kg,有“返黄”现象,且播撒小蓬草种子45天后,小蓬草种子发芽率极低。
对比例2
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,与实施例2的区别在于:使用单一的硫酸盐还原菌代替铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:修复30天后,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬的平均含量为40mg/kg,有“返黄”现象,且播撒小蓬草种子45天后,小蓬草种子发芽率较低。
对比例3
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,与实施例2的区别在于:使用单一的铁还原菌代替铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:修复30天后,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬的平均含量为46mg/kg,有“返黄”现象,且播撒小蓬草种子45天后,小蓬草种子发芽率较低。
对比例4
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,与实施例2的区别在于:使用芽孢杆菌替换硫酸盐还原菌。
定期取样分析土壤中六价铬的含量。
检测结果显示:修复30天后,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬的平均含量为38mg/kg,有“返黄”现象,且播撒小蓬草种子45天后,小蓬草种子发芽率较低。
对比例5
本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用,与实施例2的区别在于:使用芽孢杆菌替换铁还原菌。
定期取样分析土壤修复后中的六价铬的含量。
检测结果显示:修复30天后,取堆体不同位置的土壤样本检测,土壤中六价铬的平均含量为34mg/kg,有“返黄”现象,且播撒小蓬草种子45天后,小蓬草种子发芽率较低。
从实施例的数据可知,采用本发明所述土壤修复剂治理铬污染土壤修复后“返黄”的问题,效果突出。即经过一定时间的修复,土壤已基本恢复生态功能,在修复30天后土壤中六价铬含量均低于30mg/kg,且在修复后60天土壤中已无法检出六价铬,并且,对修复后土壤中六价铬的含量每个月检测一次,持续至少半年,一直无“返黄”现象。
与实施例2相比,对比例1中不接种铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌,检测结果显示修复30天后土壤中六价铬的含量为50mg/kg,“返黄”现象严重,厌氧发酵60天后,土壤平整复耕,播撒小蓬草种子,45天后小蓬草种子发芽率极低。这说明添加铁还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌能有效解决铬污染土壤经化学还原后六价铬回升的问题。
与实施例2相比,对比例2中只接种了硫酸盐还原菌,对比例3中只接种了铁还原菌,检测结果显示,对比例2和对比例3中的修复剂对土壤修复30天后六价铬的含量仍分别高达40mg/kg和46mg/kg,“返黄”现象严重,且播撒小蓬草种子45天后,小蓬草发芽率较低,这说明含单一的硫酸盐还原菌或单一的铁还原菌的土壤修复剂不能有效解决六价铬回升的问题,必须将两者配合,协同增效,才能达到良好的修复效果。
与实施例2相比,对比例4中使用芽孢杆菌替代了硫酸盐还原菌,对比例5中使用芽孢杆菌替换铁还原菌,检测结果显示,对比例4和对比例5中的修复剂对土壤修复30天后六价铬的含量仍能达到38mg/kg和34mg/kg,“返黄”现象依旧存在,且种植的小蓬草种子发芽率较低,这说明替代掉硫酸盐还原菌或铁还原菌其中的任意一种均不能达到良好的修复效果,两者缺一不可,协同增效,再通过与有机固体废弃物和有机调理剂的复合,大大提升了对修复后土壤“返黄”的抑制能力。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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