一种用于有机污染土壤的复合型修复剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提出了一种用于有机污染土壤的复合型修复剂的制备方法，由纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒、复合菌颗粒、纳米氧化铜加入膨润土中，混合均匀，混合均匀后加入木醋液润湿得到。本发明专利技术修复剂制备工艺简单，成本低，用于土壤修复时无二次污染，可以有效地克服有机污染土壤生物促进修复中运行成本偏高，限制其大规模应用这一技术瓶颈，对有机污染土壤中共存的一些重金属具有稳定化修复效果。

A composite prosthetic for organic contaminated soil, its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种用于有机污染土壤的复合型修复剂、制备方法及其应用
本专利技术涉及土壤处理
，具体涉及一种用于有机污染土壤的复合型修复剂、制备方法及其应用。
技术介绍
随着工农业的发展，产生了大量的有毒难降解有机物，如卤代、含氮芳香化合物等等。这些化合物被广泛应用于人们生产和生活中并经过多种途径进入自然环境，呈现长期残留性和高毒性等特点。其中的一些持久性有机污染物具有“三致”效应，它们易在生物体和土壤中积累，对环境造成持久性污染，严重威胁到人类的生命安全。因此，对这些有机污染土壤的修复具有重要理论和应用价值。目前，有机污染土壤的修复技术主要有物理、化学和生物法。对于物理修复技术(如热解法)，其成本高，对土壤生态破坏性大。在化学法修复中(如表面活性剂强化修复工艺)，添加表面活性剂虽然可提高污染环境中有机污染物的溶解性和降解性能，但人工合成的表面活性剂成本高，且对土壤生物有毒性，对环境造成二次污染。由于生物法具有操作简单、运行成本低，无二次污染，环境相容性好等优点，因此，生物法是有机污染土壤的首选修复技术。其中，生物促进修复工艺(投加营养盐及电子受体等)是修复有机污染土壤的最有效方法之一。在目前的生物促进修复工艺中，其存在的主要问题是：工艺实施过程中使用的共代谢基质，营养物质，生物表面活性剂以及氧气供给的成本均较高，严重限制了生物促进技术在有机污染土壤修复中的大规模应用。过氧化钙虽然作为一种释氧剂已被应用到环境修复中，但传统过氧化钙颗粒的粒径太大，在土壤介质中严重团聚而不易分散，降低了释氧性能和对污染物的修复性能。纳米过氧化钙具有高反应性和更好的分散性和迁移性，但物理法制备的纳米过氧化钙释氧速度过快，而现有化学制备法中所用的十六烷基三甲基溴化铵或聚乙烯吡咯烷酮等分散剂的成本过高，而且存在环境二次污染风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种用于有机污染土壤的复合型修复剂、制备方法及其应用，成本低，用于土壤修复时无二次污染，解决了传统过氧化钙用于土壤修复中的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种用于有机污染土壤的复合型修复剂，包括固体基质、液体基质和有效剂量的活性组分，所述活性组分包括纳米过氧化钙缓释颗粒和纳米过氧化铜，所述纳米过氧化钙缓释颗粒以聚羟基脂肪酸和聚乳酸为包埋剂，得到的纳米过氧化钙缓释颗粒粒径在50-250nm之间。本专利技术进一步保护一种上述制备方法制得的用于有机污染土壤的复合型修复剂，按重量份计，所述修复剂包含8.2-18.5份的活性组分，其中活性组分由纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒、复合菌颗粒和纳米过氧化铜组成，所述纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒、复合菌颗粒和纳米过氧化铜的质量比为(5-10)：(2-5)：(1-3)：(0.2-0.5)；或，按重量份计，所述修复剂包含8-18份的活性组分，其中活性组分由纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒和复合菌颗粒组成，所述纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒和复合菌颗粒的质量比为(5-10)：(2-5)：(1-3)。作为本专利技术的进一步改进，所述固体基质为100份膨润土，液体基质为5-12份木醋液。作为本专利技术的进一步改进，所述纳米过氧化钙缓释颗粒由以下方法制备而成：S1.将氯化钙溶于水，搅拌均匀，加入双氧水；加热至90℃，搅拌时滴入氨水溶液，继续搅拌，然后在恒温干燥箱中干燥，先60℃下干燥15min，形成二水合物，再在150℃下干燥30min，制得纳米过氧化钙；S2.将聚羟基脂肪酸和聚乳酸混合均匀，加入乙醇中，搅拌溶解，加入纳米过氧化钙，待乙醇逐渐挥发后继续搅拌混匀，呈半固定态，挤塑成球，30℃烘干乙醇，得到纳米过氧化钙缓释颗粒。作为本专利技术的进一步改进，所述双氧水的浓度为12-15wt％，所述氨水浓度为15-20wt％；所述聚羟基脂肪酸和聚乳酸的质量比为1：(1-3)，所述聚羟基脂肪酸与纳米过氧化钙的质量比为10：(5-7)。作为本专利技术的进一步改进，所述复合菌颗粒包括硝化细菌、氨化细菌、反硝化细菌、固氮细菌、腐生细菌、放线菌、霉菌；所述复合酶颗粒包括：脱氢酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转氨酶、果聚糖蔗糖酶、转糖苷酶、天门冬氨酸脱羧酶、谷氨酸脱羧酶、色氨酸脱羧酶。作为本专利技术的进一步改进，所述复合菌颗粒由以下方法制备：取壳聚糖溶于1％醋酸溶液中，搅拌均匀，将复合菌加入上述溶液，搅拌均匀后装入注射器中并注入到凝结液中，得粒度均匀、形状规整的复合菌小球，水洗至中性，低温干燥，将干燥后的复合菌微球于4℃下浸泡在0.5％戊二醛水溶液中交联反应，蒸馏水冲洗数次除去未反应的戊二醛，得到复合菌颗粒，贮存于4℃冰箱备用。作为本专利技术的进一步改进，所述复合酶颗粒由以下方法制备：取壳聚糖溶于1％醋酸溶液中，搅拌均匀，称取复合酶溶于上述溶液，搅拌均匀后装入注射器中并注入到凝结液中，得粒度均匀、形状规整的复合酶小球，水洗至中性，低温干燥，将干燥后的复合酶微球于4℃下浸泡在0.5％戊二醛水溶液中交联反应，蒸馏水冲洗数次除去未反应的戊二醛，得到复合酶颗粒，贮存于4℃冰箱备用。作为本专利技术的进一步改进，所述凝结液由20w％NaOH和30wt％乙醇的溶液混合而成。本专利技术进一步保护一种上述一种用于有机污染土壤的复合型修复剂的制备方法，在固体基质中加入活性组分，混合均匀后加入液体基质润湿而成。本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术修复剂制备工艺简单，成本低，用于土壤修复时无二次污染，可以有效地克服有机污染土壤生物促进修复中运行成本偏高，限制其大规模应用这一技术瓶颈，对有机污染土壤中共存的一些重金属具有稳定化修复效果。(2)本专利技术制备的纳米过氧化钙缓释颗粒，粒径在50-250nm之间，置于土壤中，能够缓慢释放纳米过氧化钙，且易于分散，同时起到匀速释氧的效果，能够对于土壤有长期有效的降解有机物的作用；添加的纳米过氧化铜，还具有催化纳米过氧化钙分解氧化有机物的效果，使得修复剂的效果明显增强。(3)本专利技术制备的复合酶颗粒和复合菌颗粒采用壳聚糖进行包埋，在未进入土壤是能够保持与外界隔绝，保持其活性，进入土壤后，壳聚糖的外壳被土壤微生物及酶降解后，其中的复合酶和复合菌进入土壤，起到高效降解的作用。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1纳米过氧化钙缓释颗粒由以下方法制备而成：S1.将氯化钙溶于水，搅拌均匀，加入12wt％双氧水；加热至90℃，边搅拌边滴加15wt％氨水溶液，继续搅拌，然后抽干置于恒温干燥箱中，先60℃下烘15min形成二水合物，再在150℃下烘30min制得纳米过氧化钙；S2.将10g聚羟基脂肪酸和10g聚乳酸混合均匀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于有机污染土壤的复合型修复剂，其特征在于，包括固体基质、液体基质和有效剂量的活性组分，所述活性组分包括纳米过氧化钙缓释颗粒和纳米过氧化铜，所述纳米过氧化钙缓释颗粒以聚羟基脂肪酸和聚乳酸为包埋剂，得到的纳米过氧化钙缓释颗粒粒径在50-250nm之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于有机污染土壤的复合型修复剂，其特征在于，包括固体基质、液体基质和有效剂量的活性组分，所述活性组分包括纳米过氧化钙缓释颗粒和纳米过氧化铜，所述纳米过氧化钙缓释颗粒以聚羟基脂肪酸和聚乳酸为包埋剂，得到的纳米过氧化钙缓释颗粒粒径在50-250nm之间。


2.一种如权利要求1所述方法制备得到的一种用于有机污染土壤的复合型修复剂，其特征在于，
按重量份计，所述修复剂包含8.2-18.5份的活性组分，其中活性组分由纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒、复合菌颗粒和纳米过氧化铜组成，所述纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒、复合菌颗粒和纳米过氧化铜的质量比为(5-10)：(2-5)：(1-3)：(0.2-0.5)；
或，
按重量份计，所述修复剂包含8-18份的活性组分，其中活性组分由纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒和复合菌颗粒组成，所述纳米过氧化钙缓释颗粒、复合酶颗粒和复合菌颗粒的质量比为(5-10)：(2-5)：(1-3)。


3.根据权利要求2所述一种用于有机污染土壤的复合型修复剂，其特征在于，所述固体基质为100份膨润土，液体基质为5-12份木醋液。


4.根据权利要求2所述一种用于有机污染土壤的复合型修复剂，其特征在于，所述纳米过氧化钙缓释颗粒由以下方法制备而成：
S1.将氯化钙溶于水，搅拌均匀，加入双氧水；加热至90℃，搅拌时滴入氨水溶液，继续搅拌，然后在恒温干燥箱中干燥，先60℃下干燥15min，形成二水合物，再在150℃下干燥30min，制得纳米过氧化钙；
S2.将聚羟基脂肪酸和聚乳酸混合均匀，加入乙醇中，搅拌溶解，加入纳米过氧化钙，待乙醇逐渐挥发后继续搅拌混匀，呈半固定态，挤塑成球，30℃烘干乙醇，得到纳米过氧化钙缓释颗粒。


5.根据权利要求4所述一种用于有机污染土壤的复合型修复剂，其特征在于，所述双氧水的浓度为12-15wt％，所述氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：付文贤，潘玉英，周晶雅，林海钦，杨金生，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33