一種土壤生物化學復合修復劑及其制備方法與應用技術

本發明專利技術提供了一種土壤生物化學復合修復劑及其制備方法與應用，屬于環境保護技術領域。本發明專利技術提供的土壤生物化學復合修復劑的制備方法能夠方便快捷地制備出活力高、生物活性強，同時能進行化學催化降解有機污染，修復被污染土壤的土壤生物化學復合修復劑；該土壤生物化學復合修復劑應用于被有機污染土壤的修復；可以高效率、低成本地解決環境污染，解決有機污染的問題；并能大規模地推廣，具有較高的應用價值。

Soil biochemical composite repairing agent, preparation method and application thereof

The invention provides a soil biochemical compound repairing agent, a preparation method and an application thereof, belonging to the technical field of environmental protection. Soil biological and chemical combined repair agent preparation method provided by the invention can be conveniently prepared by high activity, high biological activity, and chemical degradation of organic pollution, soil biological and chemical combined remediation of contaminated soil repair agent; repair the soil biological and chemical combined repair agent used in organic contaminated soil high efficiency and low cost; can solve the environmental pollution, solve organic pollution problems; and a large scale, has higher application value.

【技術實現步驟摘要】
一種土壤生物化學復合修復劑及其制備方法與應用
本專利技術涉及環境保護
，具體而言，涉及一種土壤生物化學復合修復劑及其制備方法與應用。
技術介紹
隨著我國經濟的不斷發展，化工生產也越來越多，導致環境問題日益突出。調查結果顯示，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。全國土壤總的點位超標率為16.1％，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。從土地利用類型看，耕地、林地、草地土壤點位超標率分別為19.4％、10.0％、10.4％。從污染類型看，以無機型為主，有機型次之，復合型污染比重較小，其中有機污染以有機磷農藥、六六六、滴滴涕、多環芳烴等幾大類類有機污染物為代表。各種污染中有機污染物因其難以降解，所以是最為急迫、急需解決的公共社會問題。現有的技術中，采用的單獨生物修復方法存在微生物定殖不良、活力低、無法降解高污染土壤等缺點；而化學法-光催化法則存在光催化劑在黑暗條件不能發揮催化降解作用的缺點。
技術實現思路
本專利技術的第一目的在于提供一種土壤生物化學復合修復劑的制備方法，通過本方法能制備出高效的修復有機污染土壤的菌劑。本專利技術的第二目的在于提供一種土壤生物化學復合修復劑，其能夠高效地修復有機污染土壤，具有活性高，修復效果明顯等特點。本專利技術的第三目的在于提供上述土壤生物化學復合修復劑在有機污染土壤修復中的應用，有機污染包括PAHs污染、有機磷農藥污染或多氯聯苯污染中的至少一種。為了實現本專利技術的上述目的，采用以下技術方案：一種土壤生物化學復合修復劑的制備方法，包括：將光催化劑復合物與具有有機污染物降解能力的菌劑制得催化菌劑；將催化菌劑與膠質固定劑經交聯反應制得土壤生物化學復合修復劑。一種土壤生物化學復合修復劑，采用上述的制備方法制得。上述土壤生物化學復合修復劑在有機污染土壤修復中的應用，有機污染包括PAHs污染、有機磷農藥污染或多氯聯苯污染中的至少一種。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：本專利技術提供土壤生物化學復合修復劑的制備方法能夠方便快捷地制備出活力高、生物活性強，同時能進行化學催化降解有機污染，修復被污染土壤的土壤生物化學復合修復劑；該土壤生物化學復合修復劑應用于被有機污染土壤的修復；可以高效率、低成本地解決環境污染，解決有機污染的問題；并能大規模的推廣，具有較高的應用價值。具體實施方式下面將結合實施例對本專利技術的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本專利技術，而不應視為限制本專利技術的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。下面對本專利技術實施例的一種土壤生物化學復合修復劑及其制備方法與應用進行具體說明。一種土壤生物化學復合修復劑的制備方法，包括：將光催化劑復合物與具有有機污染物降解能力的菌劑制得催化菌劑；將催化菌劑與膠質固定劑經交聯反應制得土壤生物化學復合修復劑。將光催化劑復合物與具有有機污染物降解能力的菌劑通過吸附作用，結合到一起，得到催化菌劑，催化菌劑再與膠質固定劑經交聯反應，制得一種新的土壤生物化學復合修復劑。本方法的操作過程簡單，條件溫和，原料簡單易得，方便大量地制備生物活性更好、性能更穩定的土壤生物化學復合修復劑。土壤生物化學復合修復劑在工作的時候，在有光的條件下，光催化劑在光的作用下與菌劑一起工作，可以提高工作效率；在沒有光線的條件下，菌劑可以繼續修復被污染的土壤。能很好地解決現有的純生物修復方法中微生物定殖不良、活力低無法降解高濃度污染的問題；同樣能解決化學方法在沒有光照的無法反應的問題。進一步地，上述菌劑由以下方法制得：以菌源為原料，通過添加有機污染物、碳源、氮源和磷源進行馴化處理。進一步地，有機污染物包括PAHs，多氯聯苯和有機磷中至少一種。菌源的來源可以有多種選擇，可以是微生物菌種的純培養物，也可以是微生物菌種與液體培養基形成的菌液，還可以是微生物菌種與泥土的混合物。微生物菌種可以通過人工富集、人工馴化、基因工程改造等方法，或者通過購買獲得；本專利技術中，選擇從城市污水處理廠的活性污泥中富集并馴化菌群，是菌體與淤泥的混合物。需要說明的是，菌群通過添加多環芳烴PAHs，并逐漸提高多環芳烴PAHs的濃度；使多環芳烴PAHs的終濃度達到300mg/L，使菌群具有耐受高濃度多環芳烴PAHs和/或能降解多環芳烴PAHs能力。即菌群具備耐受高濃度多環芳烴PAHs并能降解多環芳烴PAHs能力就符合要求。也就是說，本專利技術所指的具有降解多環芳烴PAHs能力的并不是指特定的菌屬或菌種，只要是具備降解多環芳烴PAHs能力的單一菌種或者多菌種的組合均符合要求。一般地，污水處理廠的活性污泥中，富含大量的、豐富的微生物，通過對污泥中的微生物進行富集和馴化，可以得到大量的豐富的微生物菌種。多環芳烴PAHs(polycyclicaromatichydrocarbon，PAHs)是指具有兩個或兩個以上苯環的一類有機化合物。多環芳烴是分子中含有兩個以上苯環的碳氫化合物，包括萘、蒽、菲、芘等150余種化合物。以多環芳烴PAHs作為篩選壓，篩選具有有機污染耐受并具有修復能力的菌群；添加碳源、氮源和磷源作為營養物質，維持菌群的生長需要。馴化培養大約一周左右，逐漸減少碳源地投放，并逐漸地增加多環芳烴PAHs的濃度，最終有效濃度達到100-300mg/L，而同時維持氮源和磷源的添加量不變。通過不斷提高多環芳烴PAHs的濃度，使篩選壓不斷提高，篩選出能適應高濃度并能以高濃度的多環芳烴PAHs為碳源的菌類。使用能以高濃度的多環芳烴PAHs為碳源的菌類修復污染的土壤就能達到修復污染土壤的目的。進一步地，碳源包括乙酸鈉與葡萄糖形成的混合物，氮源包括氯化銨，磷源包括磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀；碳源、氮源和磷源的質量比為100-120：5-7：1-1.5。碳源使用乙酸鈉與葡萄糖形成的混合物，尤其是葡萄糖的使用，可以使菌類直接利用；碳源、氮源和磷源的質量比為100-120：5-7：1-1.5，保證碳源、氮源和磷源有一個合理的比例，保證菌類的基本生長，又不至于浪費，造成培養液的濃度失衡，影響菌類的生長。同時磷源包括磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀，使用磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀既可以作為磷源，還能作為緩沖液使用，能保證培養液的pH值的穩定，有利于菌類的生長環境放入穩定。進一步地，光催化劑復合物由光催化劑吸附于吸附材料制得，吸附材料包括活性炭、膨潤土、高嶺土、秸稈末和菌袋末中的至少一種。吸附材料中活性炭具有較強的吸附能力，活性炭具有較大的比表面積，所以有強大的吸附能力；能夠吸附較多種類的物質。同樣的，膨潤土、高嶺土、秸稈末和菌袋末也具有較強的吸附能力；尤其是高嶺土具有較強的結合能力。進一步地，光催化劑包括四氧化三鐵納米粉末和/或二氧化鈦納米粉末。光催化劑可以是四氧化三鐵納米粉末或二氧化鈦納米粉末單獨發揮作用，也可以是四氧化三鐵納米粉末和二氧化鈦納米粉末的混合物一起發揮作用。尤其是二氧化鈦粉末是常見的且催化效果比較好的一種光催化劑。進一步地，膠質固定劑包括瓊脂、海藻酸鈉、透明質酸、聚乙烯醇、環糊精中的一種或多種。膠質固定劑，可以為菌類本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種土壤生物化學復合修復劑的制備方法，其特征在于，包括：將光催化劑復合物與具有有機污染物降解能力的菌劑制得催化菌劑；將所述催化菌劑與膠質固定劑經交聯反應制得所述土壤生物化學復合修復劑。

【技術特征摘要】
1.一種土壤生物化學復合修復劑的制備方法，其特征在于，包括：將光催化劑復合物與具有有機污染物降解能力的菌劑制得催化菌劑；將所述催化菌劑與膠質固定劑經交聯反應制得所述土壤生物化學復合修復劑。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述菌劑由以下方法制得：以菌源為原料，通過添加所述有機污染物、碳源、氮源和磷源進行馴化處理。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述有機污染物包括PAHs，多氯聯苯和有機磷中至少一種。4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述碳源包括乙酸鈉與葡萄糖形成的混合物，所述氮源包括氯化銨，所述磷源包括磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀；所述碳源、所述氮源和所述磷源的質量比為100-120：5-7：1-1.5。5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述光催化劑復合物由光催化劑吸附...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐恒，王璨，王燦，吳斌，唐霞，吳明蔧，賈志磊，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：四川,51