[发明专利]一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于环保及持久性有毒污染物处理技术领域，特别涉及一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法及系统。

背景技术

近几十年来，全球工业化进程快速发展，在给人类社会带来物质文明的同时，使得大量有害废物排放到环境中，特别是持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs) 成为对人类生存威胁最大的一类污染物。POPs是一种使环境恶化的持久性有机化合物，为半挥发性的物质且溶解度较低。通常情况下，POPs吸附在沉积物表面或土壤颗粒中。研究表明，POPs会造成人体内分泌系统紊乱、生殖和免疫系统破坏、诱发癌症、导致畸形、基因突变和神经系统疾病等，且在人体内滞留数代，严重威胁人类生存繁衍和可持续发展。

常见的POPs包括：多环芳烃（PAHs)、卤代芳香烃类、多氯联苯（PCBs）、氯化芳烃、有机氯农药、二恶英、呋喃酚、氯苯、氯酚、四氯化碳、艾氏剂、氯丹、滴滴涕（DDT）、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、六氯代苯、灭蚁灵、八氯莰烯、多氯代二苯并二恶英、多氯二苯并呋喃等。

POPs等持久性有机污染物在我国有大量生产和使用的历史。20世纪60年代至80年代初，我国大量生产使用的主要是有机氯农药类POPs，占农药使用量的一半以上。据统计上世纪70年代我国共使用六六六、滴滴涕、毒杀芬等有机氯类杀虫剂19.17万吨，占当年农药总用量的80.01%。30多年来，我国累计使用DDT约40多万吨，占世界总量的20%。我国生产的多氯联苯总产量大约为104吨，大多用作电力电容器的浸渍剂，少部分作为油漆添加剂。上世纪七十年代中国还进口了大量含多氯联苯的变压器。据查，废旧电容器的浸渍剂中多氯联苯(PCBs)的含量大于90%，而废弃的进口变压器的变压器泊中PCBs的含量大于50%，目前这些电容器和变压器大多己报废封存。二恶英和呋喃由是在含氧物质加热和焚烧过程中产生的，如氯碱、造纸、金属冶炼、有机化工、汽车尾气及垃圾焚烧过程。POPs具有高毒性、生物蓄积性等特点，中国正面临着有关POPs污染的严峻局面。

针对POPs废物的处置，国内工业化应用较好的有：

安全填埋法：它是一种暂时、延缓性的策略，环境风险较大，且不能从根本上消除POPs等持久性有机污染物，只不过是对污染物进行一次转移，占地面积大；但相对于其它技术来说总成本、总投资较低。对一些于人体特别有害的杀虫剂类POPs物质的清除，采用这种方法还是可行的。

高温焚烧技术：高温焚烧是利用有机物在高温下易分解的特性，在高温下焚烧以达到去除污染的目的。它适用于处理大量高浓度的持久性有机物，但设备建设费用较高，而且焚烧中易产生二恶英造成二次污染。

水泥窑共处置技术：水泥窑法处置低浓度PCBs污染物好于高浓度污染物，它容积大、高温、热稳定性好、投资较小，又可替代部分燃料，是目前无害化处理和资源综合利用相结合的一种处理方式。但处置高浓度PCBs污染物时运行稳定性最差，同时，大量研究结果表明，如果氯离子含量过高，氯离子在水泥窑内循环富集导致窑炉内结皮堵塞，可造成停窑，降低水泥产量，影响正常生产；另一方面如果企业不严格按照操作规程操作，可能会发生不完全燃烧现象，从而排放出有毒有害的燃烧产物，导致二次污染。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法及系统。

一种土壤环境中持久性有机污染物的处理方法，其具体方案如下：

首先利用机械装置向污染区土壤中分散添加惰性培养基，使土壤中的持久性有机污染物在其周围富集；然后向土壤中接种微生物，刺激具有还原性的有机物进行氧化反应；所述微生物具有能够处理持久性有机污染物在含有大量有机碳的环境中争夺持久性有机污染物的特征机制；所接种的微生物能够利用污染环境中的有机污染物，在惰性培养基上生成生物膜及周围的活性培养液；经过繁殖培养，使微生物菌落数量达到稳定水平；然后开始微生物处理过程，在惰性培养基上形成了能够使持久性有机物降解的生物膜，持久性有机物降解生成了能够自然降解的有机物，达到降解持久性有机物的目的。

所述惰性培养基与污染区土壤的体积比为1：（5~20）。

所述惰性培养基为活性炭。

所述微生物能够进行脱卤呼吸作用。

所述微生物为布克氏菌属、红球菌属、菌根真菌中的一种或多种。

一种土壤环境中持久性有机污染物的处理系统，该系统由惰性培养基及生物膜组成，其中生物膜分散吸附在惰性培养基表面，形成分散包覆结构。

所述惰性培养基为活性炭。