一种可生物降解过硫酸钠微胶囊和植物联合修复多环芳烃污染土壤的方法

技术领域

本发明属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种可生物降解过硫酸钠微胶囊和植物联合修复多环芳烃污染土壤得方法。

背景技术

多环芳烃（简称PAHs）是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物，是一种在环境中广泛存在的有机物质，其来源于自然源和人为源，但主要来源于人为源，例如化石燃料的不完全燃烧、工业排放和汽车尾气等，其水溶性低、脂溶性高，可以通过食物链富集，且可以在生物体中长时间存在，不易于排除体外。与此同时，多环芳烃具有较强的三致作用、高毒性和半挥发性，对人类健康和环境具有严重危害，已被众多国际组织和国家列为优先控制和削减的有机污染物。随着社会经济的发展，人类社会对于能源的消耗不断增加，大量的多环芳烃被释放到各种环境介质中，并在大气沉降、土壤吸附等作用下富集在土壤颗粒上，造成土壤多环芳烃污染，一方面对土壤微生物和作物产生毒害作用，影响正常的农业生产；另一面其可以通过农田生产的农作物进入人体，造成食品安全问题，对人体产生危害。因此，土壤的多环芳烃污染问题已经受到人们的普遍关注，急需开展多环芳烃污染土壤修复。

本发明使用以壳聚糖作为壁材制备的可生物降解过硫酸钠微胶囊同时种植黑麦草，利用过硫酸钠和黑麦草联合修复多环芳烃污染土壤。过硫酸盐微胶囊具有较好的缓释效果降低了反应的剧烈程度，同时可生物降解的壁材在分解过程中可以为微生物和植物生长提供养分，并联合黑麦草分泌的根系分泌物等物质，共同实现多环芳烃污染土壤的修复。改方法即克服了单一植物修复修复效率低、修复时间长的问题，又改善了过硫酸盐剧烈反应过程中放热和酸碱性变化对土壤环境和土壤微生物的生长和繁殖产生较大影响的问题，有利于修复后土壤的进一步利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可生物降解过硫酸钠微胶囊和植物联合修复多环芳烃污染土壤的方法，本发明在多环芳烃污染土壤中添加以壳聚糖作为壁材，包裹过硫酸钠形成的可生物降解过硫酸钠微胶囊，并种植黑麦草，实现修复多环芳烃污染土壤的同时未对黑麦草的生产产生显著影响。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种可生物降解过硫酸钠微胶囊和植物联合修复多环芳烃污染土壤的方法，包括以下步骤：

（1）将壳聚糖为壁材、过硫酸钠为芯材，按照质量比(1~1.5)﹕4制备的可生物降解过硫酸钠微胶囊，以5g/kg土的比例添加到多环芳烃污染土壤中，同时添加活化剂（硫酸亚铁），并混匀；

（2）在添加过硫酸钠微胶囊并混匀后的土壤中，按照每平方厘米2-4粒种子的密度播种黑麦草；

（3）在修复过程中温度保存在20-30℃，并定期浇水，保存土壤湿润；

（4）修复3-5个月后对土壤中多环芳烃的含量进行检测，如未达到修复目标，再多次反复添加上述修复过程，直至土壤中的多环芳烃达到土壤环境安全标准。

有益效果

与现有技术相比，本发明首次使用可生物降解过硫酸钠微胶囊和植物联合修复多环芳烃污染土壤，是一种利用可生物降解过硫酸钠微胶囊和植物联合修复多环芳烃污染土壤。该方法利用过硫酸盐的强氧化性以及黑麦草的根系分泌物的活化作用和对土壤微生物的刺激作用等，从而实现多环芳烃污染土壤的修复。通过微胶囊包裹后，降低 了过硫酸盐发生氧化反应时的剧烈程度，过硫酸盐胶囊的缓慢释放也增加了过硫酸盐和多环芳烃的接触机会；微胶囊壁材壳聚糖的分解为微生物和植物生长提供养分，促进黑麦草生长的同时，有利于激活微生物的活性，加速了土壤中多环芳烃的分解；同时黑麦草在生长过程中产生的根系分泌物等物质，可以增加多环芳烃的迁移性和微生物的活性，进而提高土壤中多环芳烃的修复效率。

附图说明

图1 是本发明利用可生物降解过硫酸钠微胶囊和植物联合修复多环芳烃污染土壤方法的示意图。

实施方式

实施例1：农业污染土壤现场实验

现场试验在沈阳市新城子区近郊的温室大棚中进行，现场土地经平整后划分为1m×1m的地块，测得土壤中多环芳烃浓度为350.03±23.12μg/kg。土壤pH值为7.2，有机碳含量为3.61%，土壤容重为1.22 g/cm

在修复过程中温度保存在20-30℃，并定期浇水，保存土壤湿润。3个月后测定土壤中多环芳烃浓度，其中空白控制样（CK）中多环芳烃浓度为345.55±12.67μg/kg，只添加微胶囊（W）处理中多环芳烃浓度为157.26±15.10μg/kg，添加微胶囊并种植黑麦草（W+H）处理中多环芳烃浓度为89.08±10.81μg/kg。