用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法，属于土壤修复技术领域。本发明专利技术先对葡聚糖进行改性，并用改性后的葡聚糖与聚乳酸一同对1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N‑羟基琥珀酰亚胺进行包覆，制得改性微球，然后将壳聚糖与琼脂糖混合，并加入改性微球，制得坯料，最后，将坯料与细菌培养液混合，并加入木霉和木醋杆菌，混合培养后，过滤，制得用于修复土壤污染的环保生物菌剂。本发明专利技术制备的用于修复土壤污染的环保生物菌剂在使用后，可有效提高土壤内部的活菌数，并降低土壤中有效态重金属离子含量。

【技术实现步骤摘要】
用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法
本专利技术涉及土壤修复
，具体是一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法。
技术介绍
目前，根据国家相关部门的调查，土壤破坏主要是被污染，而土地污染主要是集中在重金属污染上，比如：镉、铬、铅、汞等重金属，常见的镉污染比较多。而土壤是有机无机结合的复合体，是农业种植的基础，而有机肥力则是农业生产质量保证的关键因素，由于土壤本身具有多种有机和无机的营养物质以及由多种微生物构成的微生物群体，通过微生物群体和营养物质相互作用，为农作物的生长提供良好的生长环境。但是农业种植时，由于大量使用化学类肥料、化学类农药以及连续多年连作等问题的存在，造成土壤生物菌群遭到破坏，使得微生物转化有机和无机类物质的过程遭到破坏，以至土壤中微生物对有害物质的降解能力变低，生物菌群的生态环境遭到破坏，才导致重金属物质进入土壤后不能通过生物方式被降解，超过土壤本身的承载能力而造成土壤污染。针对重金属污染，很多采用原位或异位修复技术，在原位施用石灰、沸石、磷酸盐、硫化物、生物炭及有机肥等进行快速修复被污染的土壤，或者客土、淋洗、电动修复等异位修复，这些方法一定程度上取得了效果，但是很多技术在使用时会由于成本高、易产生二次污染、在有限范围内使用等限制，需要克服一定条件才能产生较好的效果。现有技术中多采用以钝化剂为核心的原位修复技术降解土壤重金属，这些钝化剂施入土壤作用比较单一，主要是为降解重金属而专门制备，而并不能从根本上改善破坏的土壤的微生物的生态环境，导致作用单一，最终使得钝化剂发挥降解作用的时间长而保持净化土壤重金属作用的功效持续的时间又短，一段时间后重金属含量又反复上升，需要不断的投入钝化剂。另外，现有技术采用的原位修复技术主要是针对酸性土壤和中性土壤进行修复，而碱性土壤中由于土壤物理性状的恶化，导致结构粘滞，通气性差，土壤中好气性微生物活动性差，破坏了土壤中微生物菌群的结构，导致进入土壤中重金属不能及时降解造成污染破坏，采用现有技术中钝化剂修复碱性土壤时，作用单一的问题表现的更为明显。因此，需要一种能够从根本上调节土壤生态环境并能降解重金属的修复碱性土壤的技术方法很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：30~45份混合壳聚糖凝胶，5~10份木醋杆菌和10~12份木霉。一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂，其特征在于，所述用于修复土壤污染的环保生物菌剂还包括以下重量份数的原料组分：8~12份改性微球。作为优化，所述混合壳聚糖凝胶是由壳聚糖与琼脂糖共同制备而成。作为优化，所述改性微球是由聚乳酸、胆固醇、葡聚糖、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺制得。作为优化，所述用于修复土壤污染的环保生物菌剂主要包括以下重量份数的原料组分：40份混合壳聚糖凝胶，8份木醋杆菌，10份木霉和12份改性微球。作为优化，一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法，主要包括以下制备步骤：（1）将胆固醇用丁二酸酐进行改性，制得胆固醇-丁二酸酯，然后将胆固醇-丁二酸酯酰氯化，制得改性胆固醇；（2）将步骤（1）所得改性胆固醇与聚乳酸混合后，分别于水和氯化钆溶液中透析，得微球，将微球与1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐溶液混合，并加入N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应，制得改性微球；（3）将壳聚糖与琼脂糖混合，并加入步骤（2）所得改性微球，搅拌混合后，得坯料，将坯料与细菌培养液混合，并加入木醋杆菌和木霉，混合培养后，过滤，干燥；得用于修复土壤污染的环保生物菌剂；（4）对步骤（3）所得用于修复土壤污染的环保生物菌剂进行指标分析。作为优化，一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法，主要包括以下制备步骤：（1）将胆固醇与吡啶按质量比1:25混合，并加入胆固醇质量0.8倍的丁二酸酐，搅拌反应后，旋蒸浓缩，得粗产品，将粗产品于乙醇溶液中重结晶，得胆固醇-丁二酸酯，将胆固醇-丁二酸酯与三氯甲烷按质量比1:80混合，并加入胆固醇-丁二酸酯质量1~2倍的氯化亚砜溶液，搅拌反应后，旋蒸浓缩，得胆固醇-丁二酰氯混合液，将胆固醇-丁二酰氯混合液与葡聚糖按质量比1:3~1:5混合，并加入胆固醇-丁二酰氯质量200倍的二甲基亚砜和胆固醇-丁二酰氯质量3~10倍的乙二胺，于氮气氛围搅下拌反应后，于水中透析后，冷冻干燥；（2）将步骤（1）所得物质与聚乳酸按质量比1：1混合，并加入聚乳酸质量5倍的二甲基亚砜，搅拌反应后，于水中透析4h后，得透析产物，将透析产物与氯化钆溶液按质量比1：10混合透析，过滤，得改性聚乳酸，将改性聚乳酸与质量分数为5%的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐溶液按质量比1：8混合，并加入改性聚乳酸质量0.3倍的N-羟基琥珀酰亚胺，混合浸泡后，过滤，干燥；（3）将壳聚糖与质量分数为2%的柠檬酸溶液按质量比1：15混合，并加入壳聚糖质量0.3~0.6倍的琼脂糖，搅拌溶解，得壳聚糖混合溶液，将壳聚糖混合溶液与步骤（2）所得物质按质量比8：1混合，搅拌反应后，冷冻干燥，得坯料，将坯料与细菌培养液按质量比1：8混合，并加入坯料质量0.1~0.3倍的木醋杆菌和坯料质量0.02倍的木霉，混合培养后，过滤，干燥；（4）对步骤（3）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（3）所述细菌培养液为将葡萄糖与水按质量比1:30混合，并加入葡萄糖质量0.2倍的蛋白胨，葡萄糖质量0.3倍的酵母粉，葡萄糖质量0.2倍的磷酸二氢钠和葡萄糖质量0.03倍的柠檬酸，搅拌混合，得细菌培养液。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在制备用于修复土壤污染的环保生物菌剂时使用壳聚糖与琼脂糖的混合凝胶，并在混合凝胶中加入含有1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的改性微球；首先，使用壳聚糖与琼脂糖不仅可以提高凝胶中的孔隙率，从而提高凝胶的保水性，进而促进微生物的生产，提高产品使用后土壤中的活菌数，其次，混合凝胶中的琼脂糖可在混合凝胶加入土壤中后率先降解，从而形成有机质，促进微生物的繁殖，进而进一步提高产品使用后，土壤内部的活菌数，并且，在琼脂糖倍降解后，混合凝胶中的孔隙率扩大，导致混合凝胶对细菌和改性微球的包埋性降低，使得细菌和改性微球可均匀分布于土壤之中，进一步提高产品使用后土壤内部的活菌数；其次，在混合凝胶中加入含有1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的改性微球，可在微球均匀分布于土壤中后，在土壤中微生物的作用下发生降解，从而将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺完全释放，由于产品中加入的木醋杆菌可在土壤中形成细菌纤维素，因此，释放的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺可使土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：/n（1）将胆固醇与吡啶按质量比1:25混合与烧杯中，并向烧杯中加入胆固醇质量0.8倍的丁二酸酐，于温度为60℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应6h后，将烧杯内物料于温度为80℃，转速为120r/min，压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩5h，得粗产品，将粗产品于质量分数为18%乙醇溶液中重结晶，得胆固醇-丁二酸酯，将胆固醇-丁二酸酯与三氯甲烷按质量比1:80混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入胆固醇-丁二酸酯质量2倍的氯化亚砜溶液，于温度为70℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应4h后，将烧瓶内物料于温度为80℃，转速为120r/min，压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩4h，得胆固醇-丁二酰氯混合液，将胆固醇-丁二酰氯混合液与葡聚糖按质量比1:3混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入胆固醇-丁二酰氯质量200倍的二甲基亚砜和胆固醇-丁二酰氯质量5倍的乙二胺，向三口烧瓶中以30mL/min的速率通入氮气，于温度为80℃，转速为280r/min的条件下拌反应6h后，将三口烧瓶内物料于水中透析4h；/n（2）将步骤（1）透析所得物质与聚乳酸按质量比1：1混合，并向步骤（1）透析所得物质与聚乳酸的混合物中加入聚乳酸质量5倍的二甲基亚砜，于温度为60℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应6h后，得聚乳酸混合物，将聚乳酸混合物于水中透析4h后，得透析产物，将透析产物与质量分数为6%的氯化钆溶液按质量比1：10混合，于室温条件下透析4h后，过滤；/n（3）将壳聚糖与质量分数为2%的柠檬酸溶液按质量比1：15混合，并向壳聚糖与柠檬酸溶液的混合物中加入壳聚糖质量0.4倍的琼脂糖，于温度为45℃，转速为300r/min的条件下搅拌溶解50min后，得壳聚糖混合溶液，将壳聚糖混合溶液与步骤（2）所得物质按质量比8：1混合，于温度为38℃，转速为400r/min的条件下搅拌反应4h后，冷冻干燥，得坯料，将坯料与细菌培养液按质量比1：8混合于培养皿中，并向培养皿中加入坯料质量0.2倍的木醋杆菌和坯料质量0.02倍的木霉，于室温条件下混合培养3天后，过滤，得滤渣，将滤渣于温度为32℃的条件下干燥24h；/n（4）对步骤（3）所得物质进行指标分析。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于修复土壤污染的环保生物菌剂的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
（1）将胆固醇与吡啶按质量比1:25混合与烧杯中，并向烧杯中加入胆固醇质量0.8倍的丁二酸酐，于温度为60℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应6h后，将烧杯内物料于温度为80℃，转速为120r/min，压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩5h，得粗产品，将粗产品于质量分数为18%乙醇溶液中重结晶，得胆固醇-丁二酸酯，将胆固醇-丁二酸酯与三氯甲烷按质量比1:80混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入胆固醇-丁二酸酯质量2倍的氯化亚砜溶液，于温度为70℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应4h后，将烧瓶内物料于温度为80℃，转速为120r/min，压力为600kPa的条件下旋蒸浓缩4h，得胆固醇-丁二酰氯混合液，将胆固醇-丁二酰氯混合液与葡聚糖按质量比1:3混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入胆固醇-丁二酰氯质量200倍的二甲基亚砜和胆固醇-丁二酰氯质量5倍的乙二胺，向三口烧瓶中以30mL/min的速率通入氮气，于温度为80℃，转速为280r/min的条件下拌反应6h后，将三口烧瓶内物料于水中透析4h；
（2）将步骤（1）透析所得物质与聚乳酸按质量比1：1混合，并向步骤（1）透析所得物质与聚乳酸的混合物中加入聚乳酸质量5倍的二甲基亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，
申请(专利权)人：吴昊，
类型：发明
国别省市：江苏;32