一種治理土壤鎘污染的生化工藝制造技術

本發明專利技術屬于生物技術領域，公開了一種治理土壤鎘污染的生化工藝，其包括如下步驟：步驟1）制備微生物制劑，步驟2）制備納米鐵制劑，步驟3）土壤預處理，步驟4）化學固定修復，步驟5）生物修復。本發明專利技術的生化工藝操作簡單易行，修復成本低，可應用于大規模的鎘污染土壤中，應用前景廣闊。

Biochemical process for controlling cadmium pollution of soil

The invention belongs to the field of biotechnology, discloses a biochemical process for remediation of cadmium contaminated soil, which comprises the following steps: 1) the preparation of microbial agents, step 2) preparation of nano iron preparations, step 3) soil pretreatment, step 4) chemical fixation repair, step 5) bioremediation. The biochemical process of the invention has simple operation and low repair cost, and can be applied to large-scale cadmium contaminated soil and has wide application prospect.

【技術實現步驟摘要】
一種治理土壤鎘污染的生化工藝
本專利技術屬于生物
，具體涉及一種治理土壤鎘污染的生化工藝。
技術介紹
鎘是人體非必需元素，在自然界中常以化合物狀態存在，一般含量很低，正常環境狀態下，不會影響人體健康。鎘和鋅是同族元素，在自然界中鎘常與鋅、鉛共生。當土壤環境受到鎘污染后，鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體引起慢性中毒。鎘被人體吸收后，在體內形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中。其中，腎臟可吸收進入體內近1/3的鎘，是鎘中毒的“靶器官”。其它臟器如脾、胰、甲狀腺和毛發等也有一定量的蓄積。由于鎘損傷腎小管，病者出現糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特別具使骨骼的代謝受阻，造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。鎘污染土壤，可造成公害病痛痛病。鎘對土壤的污染，主要通過兩種形式，一是工業廢氣中的鎘隨風向四周擴散，經自然沉降，蓄積于工廠周圍土壤中，另一種方式是含鎘工業廢水灌溉農田﹐使土壤受到鎘的污染。因此為了防止鎘對環境的污染，必須做好環境保護工作﹐嚴格執行鎘的環境衛生標準。目前，治理鎘污染有多種方法，其中微生物技術法近年來發展迅猛，取得了較好的效果，微生物技術方法不會給環境造成污染，但是存在穩定性差，無法有效地對鎘金屬進行固定，鎘金屬容易隨水分等流失，造成環境污染。
技術實現思路
為了克服現有技術的缺陷，本專利技術提供了一種治理土壤鎘污染的生化工藝；該工藝采用微生物制劑和化學制劑協同作用處理土壤，對土壤中鎘進行了固定和修復，避免隨水流失造成的污染，同時采用高效微生物制劑進行除鎘，有效修復了土壤環境。本專利技術是通過如下技術方案來實現的：一種治理土壤鎘污染的生化工藝，其包括如下步驟：步驟1）制備微生物制劑，步驟2）制備納米鐵制劑，步驟3）土壤預處理，步驟4）化學固定修復，步驟5）生物修復。具體地，所述生化工藝包括如下步驟：步驟1）制備微生物制劑：將黃孢原毛平革菌和假單胞菌分別培養成濃度為1×108個/ml的菌液，按照2-3:1-2的體積比混合得到混合菌液，再與硅藻土按照1:2的質量比混合攪拌均勻，最后進行低溫干燥，干燥溫度為15℃，干燥后含水量為8wt％，即得；步驟2）制備納米鐵制劑：在氮氣保護下，往濃度為0.02M的FeSO4溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌混勻，混合時間為15min，然后加入同等體積的濃度為0.02M的NaBH4水溶液，在氮氣保護條件下，500rpm攪拌混合15min；靜置10min后真空抽濾，再置于60℃干燥1h，即得；步驟3）土壤預處理：將鎘污染的土壤進行翻耕，晾曬，粉碎，控制土壤粒徑小于2mm；步驟4）化學固定修復：往步驟2）中得到納米鐵制劑中加入10倍重量的水，攪拌均勻，制成納米鐵溶液，然后將納米鐵溶液均勻噴灑到步驟3）預處理的土壤中，并用水使土壤水分含量為30-50wt%，混勻，靜置10小時；步驟5）生物修復：往步驟4）的土壤中添加微生物制劑，添加量為土壤質量的千分之一，攪拌均勻，28-35℃靜置48-72h。優選地，所述黃孢原毛平革菌為ATCC24725。優選地，所述假單胞菌為CCTCCNO:2011184。優選地，，所述步驟2）中，聚乙烯吡咯烷酮的添加量為FeSO4溶液質量的1%。優選地，其特征在于，所述步驟4）中，所述納米鐵溶液占步驟3）中預處理的土壤質量的0.1-1%。本專利技術的菌株的培養方式并不是唯一固定的，其可以采用常規的培養方式獲得菌液，菌株可以從ATCC、CCTCC等商業途徑購買獲得。與現有技術相比，本專利技術的優點主要包括但是并不限于以下幾個方面：本專利技術采用微生物制劑和化學制劑協同作用處理土壤，對土壤中鎘進行了固定和修復，避免流失造成污染，同時采用高效微生物制劑進行除鎘，有效修復了土壤環境；本專利技術微生物制劑的各菌種之間合理配伍，共生協調，互不拮抗，能有效地消除鎘污染；本專利技術以聚乙烯吡咯烷酮作為穩定劑對納米鐵進行改性，得到的改性納米鐵具有分散性能好，在土壤中穩定性和遷移性良好，修復效率高等優點；本專利技術的生化工藝操作簡單易行，修復成本低，可應用于大規模的鎘污染土壤中，應用前景廣闊。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具體實施例，對本專利技術進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本專利技術保護的范圍。實施例1一種治理土壤鎘污染的生化工藝，其包括如下步驟：1）制備微生物制劑：將黃孢原毛平革菌ATCC24725和假單胞菌CCTCCNO:2011184（參見CN2011102153648）分別培養成濃度為1×108個/ml的菌液，按照2:1的體積比混合得到混合菌液，再將混合菌液與硅藻土按照1:2的質量比混合攪拌均勻，最后進行低溫干燥，干燥溫度為15℃，干燥后含水量為8wt％，即得；2）制備納米鐵制劑：在氮氣保護下，往濃度為0.02M的FeSO4水溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的添加量為FeSO4溶液質量的1%；機械攪拌使之充分混合，混合時間為15min得到混合溶液，然后加入與混合溶液同等體積的濃度為0.02M的NaBH4水溶液，在氮氣保護條件下，500rpm攪拌混合15min，制得改性納米鐵顆粒；靜置10min后真空抽濾，再置于60℃干燥1h，即得納米鐵制劑；3）土壤預處理：將鎘污染的土壤進行翻耕，晾曬，粉碎，控制粒徑小于2mm；4）化學固定修復：將步驟2）中得到納米鐵制劑，加入10倍重量的水，攪拌均勻，制成納米鐵溶液，然后將納米鐵溶液均勻噴灑到步驟3）中預處理的土壤中，并用水使土壤水分為50wt%，混勻，靜置10小時；所述納米鐵溶液占步驟3）中預處理的土壤質量的0.1%；5）生物修復：往步驟4）的土壤中添加微生物制劑，添加量為土壤質量的千分之一，攪拌均勻，35℃靜置48h。實施例2一種治理土壤鎘污染的生化工藝，其包括如下步驟：1）制備微生物制劑：將黃孢原毛平革菌ATCC24725和假單胞菌CCTCCNO:2011184分別培養成濃度為1×108個/ml的菌液，按照3:2的體積比混合得到混合菌液，再與硅藻土按照1:2的質量比混合攪拌均勻，最后進行低溫干燥，干燥溫度為15℃，干燥后含水量為8wt％，即得；2）制備納米鐵制劑：在氮氣保護下，往濃度為0.02M的FeSO4溶液中加入的聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的添加量為FeSO4溶液質量的1%；機械攪拌使之充分混合，混合時間為15min，然后加入同等體積的濃度為0.02M的NaBH4水溶液，在氮氣保護條件下，500rpm攪拌混合15min；靜置10min后真空抽濾，再置于60℃干燥1h，即得；3）土壤預處理：將鎘污染的土壤進行翻耕，晾曬，粉碎，控制粒徑小于2mm；4）化學固定修復：將步驟2）中得到納米鐵制劑，加入10倍重量的水，攪拌均勻，制成納米鐵溶液，然后將納米鐵溶液均勻噴灑到步驟3）中預處理的土壤中，并用水使土壤水分為40wt%，混勻，靜置10小時；所述納米鐵溶液占步驟3）中預處理的土壤質量的0.2%；5）生物修復：往步驟4）的土壤中添加微生物制劑，添加量為土壤質量的千分之一，攪拌均勻，32℃靜置48h。實施例3遷移性和穩定性試驗：以實施例1制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種治理土壤鎘污染的生化工藝，其包括如下步驟：步驟1）制備微生物制劑，步驟2）制備納米鐵制劑，步驟3）土壤預處理，步驟4）化學固定修復，步驟5）生物修復。

【技術特征摘要】
1.一種治理土壤鎘污染的生化工藝，其包括如下步驟：步驟1）制備微生物制劑，步驟2）制備納米鐵制劑，步驟3）土壤預處理，步驟4）化學固定修復，步驟5）生物修復。2.根據權利要求1所述的生化工藝，其特征在于，所述生化工藝包括如下步驟：步驟1）制備微生物制劑：將黃孢原毛平革菌和假單胞菌分別培養成濃度為1×108個/ml的菌液，按照2-3:1-2的體積比混合得到混合菌液，再與硅藻土按照1:2的質量比混合攪拌均勻，最后進行低溫干燥，干燥溫度為15℃，干燥后含水量為8wt％，即得；步驟2）制備納米鐵制劑：在氮氣保護下，往濃度為0.02M的FeSO4溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌混勻，混合時間為15min，然后加入同等體積的濃度為0.02M的NaBH4水溶液，在氮氣保護條件下，500rpm攪拌混合15min；靜置10min后真空抽濾，再置于60℃干燥1h，即得；步驟3）土壤預處理：將鎘污染...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉晨，張書維，劉育含，
申請(專利權)人：劉晨，
類型：發明
國別省市：山東,37