[发明专利]一种单井双灌生物强化喷淋土壤修复装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，特别涉及一种单井双灌生物强化喷淋土壤修复装置和方法。

背景技术

随着城市扩大化，大批处于新城区的化工企业和污染企业需要搬离，留下了一片片被污染的土地，仅2008年全国关停转迁的企业数就高达22488个（廖晓勇等.城市工业污染场地:中国环境修复领域的新课题[J].环境科学，2011，32（3）：784-794.）。而2012年，国家环保部规定受污染的土地未修复之前是不准再次利用开发。因此需要大量的技术和资金运用到场地修复。

目前国内外的修复技术主要分为三大类：生物修复方法、物理修复方法、化学修复方法。传统的生物修复方法主要利用植物根、茎、叶等来吸收土壤中的污染物；但这一方法修复时间较长，且修复效果不彻底，土壤中始终存在污染物。物理方法主要利用客土法、卫生填埋，这种修复方式虽然彻底清理了污染场地的污染物，但同时也将给其他地区造成污染，形成二次污染，且这些修复方式不可持续的，修复代价巨大。而化学方法涉及到土壤挖掘，并且需向污染的土壤投加化学试剂，因此修复费用高，是不可持续的修复方法。

为了解决土壤修复难，费用高等问题，国内外学者做了大量的研究。例如在生物修复方面，研究者一直努力在寻找高效的污染物降解菌，从污染的土壤中提取土著污染物降解菌，并进行培养，最后连同土著菌营养基注入受污染的场地，强化土著菌对污染场地的污染。例如齐建超（齐建超,张承东,乔俊,郭婷,张清敏,陈威. 微生物与有机肥混合剂修复石油污染土壤的研究[J]. 农业环境科学学报,2010,01:66-72.）公开了在实验室条件下添加菌剂与复合有机肥对石油污染土壤有较好的修复效果。他们通过采用含有4 种菌的菌剂与多种有机肥联合修复石油污染土壤，通过盆栽实验对不同浓度菌剂处理土壤中的石油烃降解率、16 种多环芳烃（PAHs）浓度、脱氢酶活性、pH、阳离子交换量和微生物多样性等变化进行了研究。结果表明，腐植酸、诺沃肥和生物有机钙等有机肥和菌剂（4％处理）的加入使土壤盐碱环境得到明显改善，土壤pH 稳定于6.9，阳离子交换量为201.94 cmol·kg^-1；对比4 个不同浓度菌剂处理的效果，4％菌剂处理与有机肥联合作用修复效果最显著，石油烃降解率可达到73％，大部分所测PAHs浓度显著降低，其中萘、蒽、苯并（a）芘和苯并（g， h， i）芘降解率分别达到了65.5％、57.7％、74.7％和55.5％，土壤微生物数量增加，多样性更为丰富。但这一方法在大规模使用上未能得到突破。

王隆丹（王隆丹. 高效原油降解真菌对原油污染土壤的修复研究[D].东北师范大学,2008.）进行了高效原油降解真菌对原油污染土壤的修复研究。他通过从受污染的湿地土壤中分离出能够以原油作为碳源生长的真菌，进而用原油琼脂培养基对真菌进行驯化，筛选出生长较快、生物量较大的菌种。再分别以不同的烃类化合物为碳源培养真菌，测定真菌生物量随时间的变化，判断真菌对不同烃类化合物的降解能力。最后取污染场地的土壤进行室内模拟修复实验。经过5周的驯化周期和相应的模拟修复实验，结果表明从污染场地提取的土著降解菌能有效降解污染场地的污染物。

此外，大批学者在化学修复方面也做了大量的工作。其中最受关注的化学技术为化学淋洗和化学药剂固定稳定化。例如籍国东等（籍国东,周国辉. 异位化学淋洗修复石油类污染土壤[J]. 北京大学学报(自然科学版),2007,06:863-871.）研究了土壤的异位淋洗中涉及的相关问题和化学淋洗剂选择问题。他们发现异位化学淋洗修复石油类污染土壤主要的影响因数是：（1）土壤的性质；（2）污染物的性质、浓度和老化时间；（3）淋洗试剂的性质和浓度；（4）淋洗工艺条件（液固比、淋洗时间（20~60min）、淋洗温度、搅拌强度）。

在土壤化学淋洗修复设备也有相关研究开发，申请号为201020260722.8的中国专利申请提出的土壤中污染物迁移转化的淋滤装置虽然提供了异位淋洗设备，但是同样涉及大规模的土壤挖掘，修复过程耗费大量的人力物力资源。这是一个亟待解决的问题。

目前我国的修复技术和设备大多是异位修复技术和设备，而且像土壤气提、化学氧化、热脱附、淋洗修复设备处在研发和实验样机阶段，修复设备的产业化应用很少。虽然国外已研发出先进的技术和设备，但是技术和设备的引进费用相当高，且不一定设备和技术能本土化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种单井双灌生物强化喷淋土壤修复装置和方法。

所述的单井双灌生物强化喷淋土壤修复装置结构如下：