2016年5月31日,国务院发布了《土壤污染防治行动计划》,确定通过十项措施来防治土壤污染,简称“土十条”。土壤污染的防治是两会的热门话题,生态环境部也正制定相关的污染治理方案,这对于从事土壤污染治理的科研工作者既是机遇有事挑战。迄今为止,尚缺乏成熟的污染土壤修复或治理技术被大规模推广应用,主要原因是缺乏价格低廉且效果显著的绿色修复材料。生物炭独特的理化特性具备“锁控”污染物的作用,在废弃物资源化利用、农业和环境科学等领域中常被作为土壤改良剂来调控污染物在环境中的迁移转化和生物有效性。
李衍亮博士多年从事生物炭的环境效应和污染物治理相关研究,在已经结题的国家自然科学基金通过自主研发搭建自动换水系统和毒理实验装置,研究生物炭调控农药对水生生物—摇蚊毒性效应及生物有效性的影响;在此基础上,筛选对污染物具有高效降解能力的菌种,与生物炭进行耦合,开发一种新型生物炭土壤修复技术,获得广东省科技厅科技计划项目资助。
结合前面的研究基础,李衍亮博士及其团队对该方法和技术的环境应用进一步拓展,以《生物炭耦合高效降解菌在复合污染中的技术与应用》为题申请2019年东莞市社会科技发展(重点)项目,并获得资助,该项目主要研究内容及创新点如下:
(1)生物炭的吸附能力和微生物的降解特性是污染物去除的两大因素,目前缺乏将两者优点合二为一的关键技术,项目通过将微生物接种于生物炭孔隙中,进行生物炭-高效降解菌的耦合,使生物炭对污染物吸附的同时将其彻底降解,达到标本兼治目的。
(2)项目通过化学分析手段、生物测试以及野外大田实验修复效果验证,全面揭示生物炭-高效降解菌的环境效应和环境风险性,研究该关键技术和其控制机理将有益于受污染环境的治理,是一项前景广阔的环境修复技术。
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图1 毒理实验自动换水装置
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图2 新型生物炭的微观结构及元素组成
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图3 项目总体技术路线图