[发明专利]高浓度石油污染土壤H2O2联合棉花修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油污染土壤的修复方法，具体地说是一种利用化学氧化剂前处理和后续植物修复高浓度石油污染土壤的方法，采用该方法修复后土壤中总石油烃含量显著降低。

背景技术

石油在开采、运输和加工处理过程中造成了大面积的土壤污染。石油烃是石油用于人类不同活动而产生的化学物质，是一类普遍存在于环境中的优先有毒有机污染物，在环境中的持久性很强，危害性较大。其中一些PAHs不仅具有强烈的致癌、致畸和致突变毒性，还能通过食物链在动植物体内逐级富集和放大，进而对人类健康造成严重的威胁。随着石油类污染土壤面积的迅速扩大，如何经济有效地加以修复和控制已成为当今环境保护领域一大技术难点。

近几年来，过氧化氢以及芬顿试剂氧化技术被广泛应用于有机污染土壤的修复，并和生物降解联合使用，成为土壤有机污染修复的发展趋势。目前已研究处理的污染物主要包括石油烃、五氯苯酚、三氯乙烯(TCE)、杀虫剂、炸药(TNT)等，其中对多环芳烃(PAHs)研究得较多。石油污染土壤中富含芳香烃类污染物，包括BTEX(苯、甲苯和乙苯及二甲苯的同系物)、PAHs(萘、蒽、菲、芘、苯并(a)蒽、苯并(a)芘等)等，研究证明，利用化学氧化技术对以上污染物进行修复有较好的效果。

尽管H2O2氧化法对土壤中石油类污染物具有一定的氧化去除效果，但对高浓度的石油污染土壤化学方法还存在一定的局限性，只有通过与其他修复方法的联合才能达到较理想的修复效果。植物修复是一种技术简单，修复成本低，适用于大面积的表层污染土壤修复的技术。作为一种深具发展潜力的生物修复途径，植物修复正在受到越来越多的关注。植物对有机污染土壤的生物修复作用主要表现在植物对有机污染物的直接吸收、植物释放的各种分泌物或酶类促进有机污染物生物降解及强化根际微生物的矿化作用等方面。此外，植被也可以有效改善土壤条件、增强土壤透气性，从而提高降解效率。利用植物对污染物进行修复受到植物类型、污染物化学性质、土壤环境、自然气候等诸多因素的影响。目前国内外对修复植物的研究主要集中在燕麦、黑麦草、紫苜蓿、大麻、豆类等，而利用棉花修复有机污染土壤鲜见报道。棉花修复石油油污染土壤具有以下优点：①棉花作为一种世界范围内广泛种植的禾本科植物，生命力顽强，耐旱耐盐碱，发达的须根系统对存在于表层土壤中污染物的吸收降解极为有效；②我国石油开采区和高粱的种植区在很大程度上相互重叠，例如在山东东营的污灌区内大面积种植棉花，利用高粱修复石油类有机物污染土壤，在土壤环境和自然气候方面具有先天优势；③棉花作为一种经济作物具有较大的经济价值，并且污染在植物中的富集对人类的影响较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用化学氧化剂前处理和后续植物修复高浓度石油污染土壤的方法。为了实现上述目的，本发明采用了H₂O₂氧化联合棉花修复石油烃的方法，在pH值5～8范围内的条件下进行H₂O₂氧化处理，H₂O₂氧化去除的半衰期分别为6～8h，并且在较短时间内石油烃的去除效率较好。每10g土中投加8mLH₂O₂最经济又有效，将土壤中的石油烃的含量大大降低。H₂O₂氧化法对土壤性质影响较弱，对后续的植物或微生物处理影响较小。H₂O₂对土壤中的微生物生长存在着促进作用，投加适量的H₂O₂有利于微生物的生长，H₂O₂加入的浓度超过8ml/10g土时，土壤中的活菌落数开始下降。H₂O₂的一次加入量为8ml/10g土。