基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法技术

本发明专利技术提出一种基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法，该方法包括：配置液体培养基；选取至少一种微生物，并往调节pH后的液体培养基中加入微生物以进行培养，并控制培养温度在20

【技术实现步骤摘要】
基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，特别涉及一种基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]在我国，大中小城市都面临着不同程度的环境问题，以重金属污染尤为突出。农田土壤重金属污染不仅导致农田土壤污染，影响农作物产量，还会经农作物将重金属元素通过食物链影响到居民的健康。因此，采取及时的修复治理措施，对做好农田土壤污染治理具有积极的现实指导意义。
[0003]目前，常用的重金属污染土壤修复技术可分为工程措施、电动修复、化学淋洗法、化学钝化法、植物修复和微生物修复等。工程措施分为换土、客土和深耕。这类方法修复效果显著，但工程量大，修复成本很高。电动修复法是向受污染土壤中插入惰性电极，通入直流电，使土壤中的重金属在外加电场作用下发生定向移动并在电极附近累积。该技术修复速度较快，成本较低，但只适用于小范围的粘质土壤。化学淋洗法是通过向污染土壤中注入淋洗剂，将污染物从土壤相中溶解，转移到液相中，再将富含污染物的液体进行抽提、分离。但该技术受土壤的质地、淋洗剂的种类和水源等方面所制约。植物和微生物的修复是利用其自身的代谢过程，将土壤中的金属进行吸附、转移来达到修复效果。该技术目前处于实验室模拟阶段，其吸收量较小也限制了其大规模的土壤修复应用。实际应用中，不同技术对于不同性质的土壤重金属的钝化剂效果存在差异。单一的技术往往很难达到修复的要求。因此，复合修复技术具有更大的应用前景。
[0004]一种修复铅镉砷复合污染的重金属钝化剂及其制备方法和应用 (CN113429975A)公开了一种通过氯化铁和氯化钙中加入磷酸氢二铵合成重金属钝化剂。但该制备过程需要对其进行超声分散和微波加热，在实际应用过程中无疑增加了巨大的成本。用于修复镉污染土壤的复合钝化剂及其施用方法 (CN110922972B)和用于酸性土壤修复的生物炭基钝化剂及其制备方法 (CN113046091A)公开了通过生物炭将硅酸盐矿物表面改性，从而制备土壤重金属钝化剂的方法。但是生物炭的制备工艺较为复杂，且需要对其进行预处理，因此仍然不适合大规模用于改善土壤的重金属污染状况。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提出一种基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法，通过微生物改性含磷矿石表面得到的钝化剂，极大地提高了其与重金属结合的稳定性，增加了土壤的肥力，有利于实现对受重金属污染的耕地进行大规模处理，实现了压缩修复成本的目的。
[0006]根据本专利技术提出的一种基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0007]配置液体培养基，并调节液体培养基的pH至1
‑
3.5；
[0008]选取至少一种微生物，并往调节pH后的液体培养基中加入微生物以进行培养，并控制培养温度在20
‑
80℃，搅拌速度为17rpm
‑
750rpm，培养时间不少于 0.5h，得到微生物液体培养基；
[0009]获取一含磷矿石，并将所述含磷矿石缓慢加入到微生物液体培养基中进行反应，控制反应时间在20
‑
60h后，将反应物进行抽滤，并将得到的滤饼进行烘干，研磨，得到重金属钝化剂。
[0010]进一步地，所述配置液体培养基，并调节液体培养基的pH至1
‑
3.5的步骤包括：
[0011]获取纯度不低于94％七水硫酸亚铁若干，并将所述七水硫酸亚铁倒入容器中以配置得到浓度在0.1
‑
0.5mol/L的硫酸亚铁溶液。
[0012]进一步地，在获取纯度不低于94％七水硫酸亚铁若干，并将所述七水硫酸亚铁倒入容器中以配置得到浓度在0.1
‑
0.5mol/L的硫酸亚铁溶液的步骤中：
[0013]所述硫酸亚铁溶液还含有(NH4)2SO4、K2HPO4、KCl、MgSO4、Ca(NO3)2，所述硫酸亚铁溶液的pH为1.5
‑
2.3。
[0014]进一步地，所述在选取至少一种微生物，并往调节pH后的液体培养基中加入微生物以进行培养，并控制培养温度在20
‑
80℃，搅拌速度为17rpm
‑
750rpm，培养时间不少于0.5h，得到微生物液体培养基的步骤包括：
[0015]按体积比为1
‰‑
10
‰
往所述硫酸亚铁溶液中加入浓菌液，所述浓菌液至少包括嗜酸氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺菌和嗜铁钩端螺菌中的一种微生物。
[0016]进一步地，在获取一含磷矿石，并将所述含磷矿石缓慢加入到微生物液体培养基中进行反应，将反应物进行抽滤，并将得到的滤饼进行烘干，研磨，得到重金属钝化剂的步骤中：
[0017]所述含磷矿石至少为含羟基磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石、磷铁矿中的一种。
[0018]进一步地，在获取一含磷矿石，并将所述含磷矿石缓慢加入到微生物液体培养基中进行反应，将反应物进行抽滤，并将得到的滤饼进行烘干，研磨，得到重金属钝化剂的步骤中：
[0019]所述含磷矿石至少包括所述含羟基磷灰石和所述磷铁矿，所述含磷矿石的铁品位为2％
‑
8％，所述含磷矿石中的磷品位为10％
‑
50％。
[0020]进一步地，在选取至少一种微生物，并往调节pH后的液体培养基中加入微生物以进行培养，并控制培养温度在20
‑
80℃，搅拌速度为17rpm
‑
750rpm，培养时间不少于0.5h，得到微生物液体培养基中：
[0021]培养温度为28℃
‑
45℃，搅拌速度为100rpm
‑
300rpm。
[0022]进一步地，所述获取一含磷矿石，并将所述含磷矿石缓慢加入到微生物液体培养基中进行反应，将反应物进行抽滤，并将得到的滤饼进行烘干，研磨，得到重金属钝化剂的步骤之后还包括：
[0023]将得到的所述重金属钝化剂按土壤质量0.5％
‑
5％比例加入到受重金属污染的土壤中，旋耕均匀后静置10
‑
15天。
[0024]与现有技术相比：通过微生物改性含磷矿石表面得到的钝化剂，对Cd、Pb、 As、Hg和Cr等多种重金属均具有较好的钝化效果，可直接添加到土壤中对重金属钝化剂处理，不但具有良好的钝化修复功能，同时能明显提高植物对磷的吸收，产品可用于重金属污染土
壤的大规模修复，并可起到土壤增肥的作用。
[0025]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实施例了解到。
附图说明
[0026]图1为本专利技术第一实施例提出的基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法的流程图。
[0027]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0028]为了便于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：配置液体培养基，并调节液体培养基的pH至1
‑
3.5；选取至少一种微生物，并往调节pH后的液体培养基中加入微生物以进行培养，并控制培养温度在20
‑
80℃，搅拌速度为17rpm
‑
750rpm，培养时间不少于0.5h，得到微生物液体培养基；获取一含磷矿石，并将所述含磷矿石缓慢加入到微生物液体培养基中进行反应，控制反应时间在20
‑
60h后，将反应物进行抽滤，并将得到的滤饼进行烘干，研磨，得到重金属钝化剂。2.根据权利要求1所述的基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，所述配置液体培养基，并调节液体培养基的pH至1
‑
3.5的步骤包括：获取纯度不低于94％七水硫酸亚铁若干，并将所述七水硫酸亚铁倒入容器中以配置得到浓度在0.1
‑
0.5mol/L的硫酸亚铁溶液。3.根据权利要求2所述的基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，在获取纯度不低于94％七水硫酸亚铁若干，并将所述七水硫酸亚铁倒入容器中以配置得到浓度在0.1
‑
0.5mol/L的硫酸亚铁溶液的步骤中：所述硫酸亚铁溶液还含有(NH4)2SO4、K2HPO4、KCl、MgSO4、Ca(NO3)2，所述硫酸亚铁溶液的pH为1.5
‑
2.3。4.根据权利要求1所述的基于含磷矿石微生物改性的重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，所述在选取至少一种微生物，并往调节pH后的液体培养基中加入微生物以进行培养，并控制培养温度在20
‑
80℃，搅拌速度为17rpm
‑
750rpm，培养时间不少于0.5h，得到微生物液体培养基的步骤包括：按体积比为1
‰‑
10

【专利技术属性】
技术研发人员：柴喜林，李燕鸣，李勇，徐光前，陈耀宗，吕鑫，徐启翀，
申请(专利权)人：江西省万年中南环保产业协同研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：