一种土壤生物化学复合修复剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种土壤生物化学复合修复剂及其制备方法与应用，属于环境保护技术领域。本发明专利技术提供的土壤生物化学复合修复剂的制备方法能够方便快捷地制备出活力高、生物活性强，同时能进行化学催化降解有机污染，修复被污染土壤的土壤生物化学复合修复剂；该土壤生物化学复合修复剂应用于被有机污染土壤的修复；可以高效率、低成本地解决环境污染，解决有机污染的问题；并能大规模地推广，具有较高的应用价值。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤生物化学复合修复剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及环境保护
，具体而言，涉及一种土壤生物化学复合修复剂及其制备方法与应用。
技术介绍
随着我国经济的不断发展，化工生产也越来越多，导致环境问题日益突出。调查结果显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。从土地利用类型看，耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4％、10.0％、10.4％。从污染类型看，以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，其中有机污染以有机磷农药、六六六、滴滴涕、多环芳烃等几大类类有机污染物为代表。各种污染中有机污染物因其难以降解，所以是最为急迫、急需解决的公共社会问题。现有的技术中，采用的单独生物修复方法存在微生物定殖不良、活力低、无法降解高污染土壤等缺点；而化学法-光催化法则存在光催化剂在黑暗条件不能发挥催化降解作用的缺点。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种土壤生物化学复合修复剂的制备方法，通过本方法能制备出高效的修复有机污染土壤的菌剂。本专利技术的第二目的在于提供一种土壤生物化学复合修复剂，其能够高效地修复有机污染土壤，具有活性高，修复效果明显等特点。本专利技术的第三目的在于提供上述土壤生物化学复合修复剂在有机污染土壤修复中的应用，有机污染包括PAHs污染、有机磷农药污染或多氯联苯污染中的至少一种。为了实现本专利技术的上述目的，采用以下技术方案：一种土壤生物化学复合修复剂的制备方法，包括：将光催化剂复合物与具有有机污染物降解能力的菌剂制得催化菌剂；将催化菌剂与胶质固定剂经交联反应制得土壤生物化学复合修复剂。一种土壤生物化学复合修复剂，采用上述的制备方法制得。上述土壤生物化学复合修复剂在有机污染土壤修复中的应用，有机污染包括PAHs污染、有机磷农药污染或多氯联苯污染中的至少一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供土壤生物化学复合修复剂的制备方法能够方便快捷地制备出活力高、生物活性强，同时能进行化学催化降解有机污染，修复被污染土壤的土壤生物化学复合修复剂；该土壤生物化学复合修复剂应用于被有机污染土壤的修复；可以高效率、低成本地解决环境污染，解决有机污染的问题；并能大规模的推广，具有较高的应用价值。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的一种土壤生物化学复合修复剂及其制备方法与应用进行具体说明。一种土壤生物化学复合修复剂的制备方法，包括：将光催化剂复合物与具有有机污染物降解能力的菌剂制得催化菌剂；将催化菌剂与胶质固定剂经交联反应制得土壤生物化学复合修复剂。将光催化剂复合物与具有有机污染物降解能力的菌剂通过吸附作用，结合到一起，得到催化菌剂，催化菌剂再与胶质固定剂经交联反应，制得一种新的土壤生物化学复合修复剂。本方法的操作过程简单，条件温和，原料简单易得，方便大量地制备生物活性更好、性能更稳定的土壤生物化学复合修复剂。土壤生物化学复合修复剂在工作的时候，在有光的条件下，光催化剂在光的作用下与菌剂一起工作，可以提高工作效率；在没有光线的条件下，菌剂可以继续修复被污染的土壤。能很好地解决现有的纯生物修复方法中微生物定殖不良、活力低无法降解高浓度污染的问题；同样能解决化学方法在没有光照的无法反应的问题。进一步地，上述菌剂由以下方法制得：以菌源为原料，通过添加有机污染物、碳源、氮源和磷源进行驯化处理。进一步地，有机污染物包括PAHs，多氯联苯和有机磷中至少一种。菌源的来源可以有多种选择，可以是微生物菌种的纯培养物，也可以是微生物菌种与液体培养基形成的菌液，还可以是微生物菌种与泥土的混合物。微生物菌种可以通过人工富集、人工驯化、基因工程改造等方法，或者通过购买获得；本专利技术中，选择从城市污水处理厂的活性污泥中富集并驯化菌群，是菌体与淤泥的混合物。需要说明的是，菌群通过添加多环芳烃PAHs，并逐渐提高多环芳烃PAHs的浓度；使多环芳烃PAHs的终浓度达到300mg/L，使菌群具有耐受高浓度多环芳烃PAHs和/或能降解多环芳烃PAHs能力。即菌群具备耐受高浓度多环芳烃PAHs并能降解多环芳烃PAHs能力就符合要求。也就是说，本专利技术所指的具有降解多环芳烃PAHs能力的并不是指特定的菌属或菌种，只要是具备降解多环芳烃PAHs能力的单一菌种或者多菌种的组合均符合要求。一般地，污水处理厂的活性污泥中，富含大量的、丰富的微生物，通过对污泥中的微生物进行富集和驯化，可以得到大量的丰富的微生物菌种。多环芳烃PAHs(polycyclicaromatichydrocarbon，PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物。多环芳烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物，包括萘、蒽、菲、芘等150余种化合物。以多环芳烃PAHs作为筛选压，筛选具有有机污染耐受并具有修复能力的菌群；添加碳源、氮源和磷源作为营养物质，维持菌群的生长需要。驯化培养大约一周左右，逐渐减少碳源地投放，并逐渐地增加多环芳烃PAHs的浓度，最终有效浓度达到100-300mg/L，而同时维持氮源和磷源的添加量不变。通过不断提高多环芳烃PAHs的浓度，使筛选压不断提高，筛选出能适应高浓度并能以高浓度的多环芳烃PAHs为碳源的菌类。使用能以高浓度的多环芳烃PAHs为碳源的菌类修复污染的土壤就能达到修复污染土壤的目的。进一步地，碳源包括乙酸钠与葡萄糖形成的混合物，氮源包括氯化铵，磷源包括磷酸氢二钾和磷酸二氢钾；碳源、氮源和磷源的质量比为100-120：5-7：1-1.5。碳源使用乙酸钠与葡萄糖形成的混合物，尤其是葡萄糖的使用，可以使菌类直接利用；碳源、氮源和磷源的质量比为100-120：5-7：1-1.5，保证碳源、氮源和磷源有一个合理的比例，保证菌类的基本生长，又不至于浪费，造成培养液的浓度失衡，影响菌类的生长。同时磷源包括磷酸氢二钾和磷酸二氢钾，使用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾既可以作为磷源，还能作为缓冲液使用，能保证培养液的pH值的稳定，有利于菌类的生长环境放入稳定。进一步地，光催化剂复合物由光催化剂吸附于吸附材料制得，吸附材料包括活性炭、膨润土、高岭土、秸秆末和菌袋末中的至少一种。吸附材料中活性炭具有较强的吸附能力，活性炭具有较大的比表面积，所以有强大的吸附能力；能够吸附较多种类的物质。同样的，膨润土、高岭土、秸秆末和菌袋末也具有较强的吸附能力；尤其是高岭土具有较强的结合能力。进一步地，光催化剂包括四氧化三铁纳米粉末和/或二氧化钛纳米粉末。光催化剂可以是四氧化三铁纳米粉末或二氧化钛纳米粉末单独发挥作用，也可以是四氧化三铁纳米粉末和二氧化钛纳米粉末的混合物一起发挥作用。尤其是二氧化钛粉末是常见的且催化效果比较好的一种光催化剂。进一步地，胶质固定剂包括琼脂、海藻酸钠、透明质酸、聚乙烯醇、环糊精中的一种或多种。胶质固定剂，可以为菌类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤生物化学复合修复剂的制备方法，其特征在于，包括：将光催化剂复合物与具有有机污染物降解能力的菌剂制得催化菌剂；将所述催化菌剂与胶质固定剂经交联反应制得所述土壤生物化学复合修复剂。

【技术特征摘要】
1.一种土壤生物化学复合修复剂的制备方法，其特征在于，包括：将光催化剂复合物与具有有机污染物降解能力的菌剂制得催化菌剂；将所述催化菌剂与胶质固定剂经交联反应制得所述土壤生物化学复合修复剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述菌剂由以下方法制得：以菌源为原料，通过添加所述有机污染物、碳源、氮源和磷源进行驯化处理。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机污染物包括PAHs，多氯联苯和有机磷中至少一种。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳源包括乙酸钠与葡萄糖形成的混合物，所述氮源包括氯化铵，所述磷源包括磷酸氢二钾和磷酸二氢钾；所述碳源、所述氮源和所述磷源的质量比为100-120：5-7：1-1.5。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光催化剂复合物由光催化剂吸附...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐恒，王璨，王灿，吴斌，唐霞，吴明蔧，贾志磊，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51