一种治理土壤镉污染的生化工艺制造技术

本发明专利技术属于生物技术领域，公开了一种治理土壤镉污染的生化工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备微生物制剂，步骤2）制备纳米铁制剂，步骤3）土壤预处理，步骤4）化学固定修复，步骤5）生物修复。本发明专利技术的生化工艺操作简单易行，修复成本低，可应用于大规模的镉污染土壤中，应用前景广阔。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种治理土壤镉污染的生化工艺
本专利技术属于生物
，具体涉及一种治理土壤镉污染的生化工艺。
技术介绍
镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，正常环境状态下，不会影响人体健康。镉和锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅共生。当土壤环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积肝、肾中。其中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别具使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。镉污染土壤，可造成公害病痛痛病。镉对土壤的污染，主要通过两种形式，一是工业废气中的镉随风向四周扩散，经自然沉降，蓄积于工厂周围土壤中，另一种方式是含镉工业废水灌溉农田﹐使土壤受到镉的污染。因此为了防止镉对环境的污染，必须做好环境保护工作﹐严格执行镉的环境卫生标准。目前，治理镉污染有多种方法，其中微生物技术法近年来发展迅猛，取得了较好的效果，微生物技术方法不会给环境造成污染，但是存在稳定性差，无法有效地对镉金属进行固定，镉金属容易随水分等流失，造成环境污染。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种治理土壤镉污染的生化工艺；该工艺采用微生物制剂和化学制剂协同作用处理土壤，对土壤中镉进行了固定和修复，避免随水流失造成的污染，同时采用高效微生物制剂进行除镉，有效修复了土壤环境。本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种治理土壤镉污染的生化工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备微生物制剂，步骤2）制备纳米铁制剂，步骤3）土壤预处理，步骤4）化学固定修复，步骤5）生物修复。具体地，所述生化工艺包括如下步骤：步骤1）制备微生物制剂：将黄孢原毛平革菌和假单胞菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照2-3:1-2的体积比混合得到混合菌液，再与硅藻土按照1:2的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为8wt％，即得；步骤2）制备纳米铁制剂：在氮气保护下，往浓度为0.02M的FeSO4溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌混匀，混合时间为15min，然后加入同等体积的浓度为0.02M的NaBH4水溶液，在氮气保护条件下，500rpm搅拌混合15min；静置10min后真空抽滤，再置于60℃干燥1h，即得；步骤3）土壤预处理：将镉污染的土壤进行翻耕，晾晒，粉碎，控制土壤粒径小于2mm；步骤4）化学固定修复：往步骤2）中得到纳米铁制剂中加入10倍重量的水，搅拌均匀，制成纳米铁溶液，然后将纳米铁溶液均匀喷洒到步骤3）预处理的土壤中，并用水使土壤水分含量为30-50wt%，混匀，静置10小时；步骤5）生物修复：往步骤4）的土壤中添加微生物制剂，添加量为土壤质量的千分之一，搅拌均匀，28-35℃静置48-72h。优选地，所述黄孢原毛平革菌为ATCC24725。优选地，所述假单胞菌为CCTCCNO:2011184。优选地，，所述步骤2）中，聚乙烯吡咯烷酮的添加量为FeSO4溶液质量的1%。优选地，其特征在于，所述步骤4）中，所述纳米铁溶液占步骤3）中预处理的土壤质量的0.1-1%。本专利技术的菌株的培养方式并不是唯一固定的，其可以采用常规的培养方式获得菌液，菌株可以从ATCC、CCTCC等商业途径购买获得。与现有技术相比，本专利技术的优点主要包括但是并不限于以下几个方面：本专利技术采用微生物制剂和化学制剂协同作用处理土壤，对土壤中镉进行了固定和修复，避免流失造成污染，同时采用高效微生物制剂进行除镉，有效修复了土壤环境；本专利技术微生物制剂的各菌种之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，能有效地消除镉污染；本专利技术以聚乙烯吡咯烷酮作为稳定剂对纳米铁进行改性，得到的改性纳米铁具有分散性能好，在土壤中稳定性和迁移性良好，修复效率高等优点；本专利技术的生化工艺操作简单易行，修复成本低，可应用于大规模的镉污染土壤中，应用前景广阔。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本专利技术进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。实施例1一种治理土壤镉污染的生化工艺，其包括如下步骤：1）制备微生物制剂：将黄孢原毛平革菌ATCC24725和假单胞菌CCTCCNO:2011184（参见CN2011102153648）分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照2:1的体积比混合得到混合菌液，再将混合菌液与硅藻土按照1:2的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为8wt％，即得；2）制备纳米铁制剂：在氮气保护下，往浓度为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为FeSO4溶液质量的1%；机械搅拌使之充分混合，混合时间为15min得到混合溶液，然后加入与混合溶液同等体积的浓度为0.02M的NaBH4水溶液，在氮气保护条件下，500rpm搅拌混合15min，制得改性纳米铁颗粒；静置10min后真空抽滤，再置于60℃干燥1h，即得纳米铁制剂；3）土壤预处理：将镉污染的土壤进行翻耕，晾晒，粉碎，控制粒径小于2mm；4）化学固定修复：将步骤2）中得到纳米铁制剂，加入10倍重量的水，搅拌均匀，制成纳米铁溶液，然后将纳米铁溶液均匀喷洒到步骤3）中预处理的土壤中，并用水使土壤水分为50wt%，混匀，静置10小时；所述纳米铁溶液占步骤3）中预处理的土壤质量的0.1%；5）生物修复：往步骤4）的土壤中添加微生物制剂，添加量为土壤质量的千分之一，搅拌均匀，35℃静置48h。实施例2一种治理土壤镉污染的生化工艺，其包括如下步骤：1）制备微生物制剂：将黄孢原毛平革菌ATCC24725和假单胞菌CCTCCNO:2011184分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照3:2的体积比混合得到混合菌液，再与硅藻土按照1:2的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为8wt％，即得；2）制备纳米铁制剂：在氮气保护下，往浓度为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为FeSO4溶液质量的1%；机械搅拌使之充分混合，混合时间为15min，然后加入同等体积的浓度为0.02M的NaBH4水溶液，在氮气保护条件下，500rpm搅拌混合15min；静置10min后真空抽滤，再置于60℃干燥1h，即得；3）土壤预处理：将镉污染的土壤进行翻耕，晾晒，粉碎，控制粒径小于2mm；4）化学固定修复：将步骤2）中得到纳米铁制剂，加入10倍重量的水，搅拌均匀，制成纳米铁溶液，然后将纳米铁溶液均匀喷洒到步骤3）中预处理的土壤中，并用水使土壤水分为40wt%，混匀，静置10小时；所述纳米铁溶液占步骤3）中预处理的土壤质量的0.2%；5）生物修复：往步骤4）的土壤中添加微生物制剂，添加量为土壤质量的千分之一，搅拌均匀，32℃静置48h。实施例3迁移性和稳定性试验：以实施例1制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治理土壤镉污染的生化工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备微生物制剂，步骤2）制备纳米铁制剂，步骤3）土壤预处理，步骤4）化学固定修复，步骤5）生物修复。

【技术特征摘要】
1.一种治理土壤镉污染的生化工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备微生物制剂，步骤2）制备纳米铁制剂，步骤3）土壤预处理，步骤4）化学固定修复，步骤5）生物修复。2.根据权利要求1所述的生化工艺，其特征在于，所述生化工艺包括如下步骤：步骤1）制备微生物制剂：将黄孢原毛平革菌和假单胞菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照2-3:1-2的体积比混合得到混合菌液，再与硅藻土按照1:2的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为15℃，干燥后含水量为8wt％，即得；步骤2）制备纳米铁制剂：在氮气保护下，往浓度为0.02M的FeSO4溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌混匀，混合时间为15min，然后加入同等体积的浓度为0.02M的NaBH4水溶液，在氮气保护条件下，500rpm搅拌混合15min；静置10min后真空抽滤，再置于60℃干燥1h，即得；步骤3）土壤预处理：将镉污染...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨，张书维，刘育含，
申请(专利权)人：刘晨，
类型：发明
国别省市：山东,37