CN102408160B - 吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板及其制备方法 - Google Patents

吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板及其制备方法。将蒸馏水喷射入装有液氮的容器中快速冷冻制作近球形冰球颗粒，用筛网筛分后置于模具模腔内并压实；将质量分数均为10％的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液和聚氧乙烯氯仿溶液按体积比为5∶1的比例充分混合，冷却后浇注到装有冰球颗粒的模具中冷冻定型，然后经脱模及真空冷冻干燥去除氯仿和冰球颗粒后得到聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板；将该多孔板在石油烃降解菌培养液中培养24h后取出风干，即可得到吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板。本发明制作工艺简单，制得的多孔板对石油烃污染物处理效率高，并且不会对水体生态环境造成二次污染与破坏。

Description

吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板及其制备方法
技术领域
本发明属于受溢油污染水体的物理吸附和生物降解处理技术领域，特别涉及一种吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板及其制备方法。
背景技术
近年来，随着世界各国对石油及其制品日渐增长的需求，在海上开采、装卸、运输以及利用石油过程中溢油事故时有发生，不但造成大量的原油流失，还对环境造成严重污染，日趋严重地威胁着水体及陆域的生态环境，对水体环境、自然资源和养殖资源等都有长期的危害，因此，水体溢油污染已经成为人们必须面对的重大环境问题。
目前国内外处置水体溢油污染的方法主要有物理法、化学法和生物法。化学法在点源污染治理中是比较成熟的技术路线，已经得到广泛的推广与应用。但是在水体溢油污染治理中采用化学法，需要在水体中投加化学药剂，其中投加的化学药剂一方面可能产生二次污染，另一方面会对水体生态环境产生短期或长期的影响。生物修复技术具有高效、经济、安全、无二次污染等特点，已成为现场去除水体溢油污染的重要选择途径，特别是对机械装置无法清除的薄油层，同时又限制使用化学药剂时，运用生物修复可显出其更大的优越性。物理吸附法是一种处理效率高、成本低、无底泥污染、操作简单且不会对水体生态环境造成二次污染与破坏的方法，能较好的解决化学法所存在的问题。但是，生物修复技术的周期比较长，同时受是否存在高效石油烃降解菌的限制，物理吸附法面临吸附饱和后需要对吸附剂进行再处置的问题，若能将物理吸附法和生物降解相结合则可弥补二者的不足，用于处置水体溢油污染将会具有更大的优势。
但是，为了将物理吸附法和生物降解相结合的技术在水体溢油污染处理中得到进一步的推广与应用，开发出同时具有物理吸附和生物降解功能的材料，对于提高水体溢油污染处理效率、降低环境污染具有重要的意义，但目前还缺少该方面的技术与研究报道。
发明内容
本发明的目的提供一种吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板及其制备方法。其具体步骤如下：
(1)将蒸馏水喷射入装有液氮的容器中快速冷冻制作近球形冰球颗粒，用筛网筛分后选取粒径尺寸范围为50～100μm的冰球颗粒待用；
(2)将步骤(1)中筛选过的冰球颗粒置于模具模腔内并压实；
(3)配制质量分数为10％的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液；配制质量分数为10％的聚氧乙烯氯仿溶液；按聚β羟基丁酸酯氯仿溶液与聚氧乙烯氯仿溶液的体积比为5∶1的比例将二者充分混合，并将该混合液冷却到-15℃；
(4)将步骤(3)中的混合液浇注到步骤(2)中的模具中，并一同放入液氮中冷冻定型6小时，取出脱模后获得固态混合物；将该固态混合物真空冷冻干燥去除氯仿和冰球颗粒后得到聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板；
(5)将步骤(4)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板在石油烃降解菌培养液中培养24h，将石油烃降解菌吸附固定在聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板上，其中石油烃降解菌培养液的含菌量为5×1010CFU/ml，培养液的组成为：NH4NO3：2.0g·L-1，NaCl：10.5g/L，KH2PO4：2.5g·L-1，FeCl3：0.10g·L-1，MgSO4：3.5g·L-1，CaCl2·2H2O：0.15g·L-1；
(6)将步骤(5)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板取出风干，即可得到吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板。
本发明的有益效果是，制作工艺简单，制得的可生物降解多孔板对石油烃污染物处理效率高，并且不会对水体生态环境造成二次污染与破坏。
具体实施方式
本发明提供一种吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板及其制备方法。将蒸馏水喷射入装有液氮的容器中快速冷冻制作近球形冰球颗粒，用筛网筛分后选取粒径尺寸范围为50～100μm的冰球颗粒置于模具模腔内并压实；将质量分数均为10％的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液和聚氧乙烯氯仿溶液按体积比为5∶1的比例充分混合后冷却到-15℃；然后将混合液浇注到装有冰球颗粒的模具中，并放入液氮中冷冻定型，6小时后取出脱模可获得固态混合物；将该固态混合物真空冷冻干燥去除氯仿和冰球颗粒后得到聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板；将该多孔板在石油烃降解菌培养液中培养24h后取出风干，即可得到吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板。
下面是运用本发明方法制得的吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板对溢油污染水体中的石油烃进行了吸附和生物降解试验，进一步说明本发明。
实施例
运用本发明方法制得的吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板对溢油污染水体中的石油烃进行了吸附和生物降解试验，结果表明该多孔板能够对水体中的石油烃进行有效的吸附和生物降解：当污染水体中石油烃的初始浓度为54.6mg/L时，1天后能水体中石油烃的浓度降低到0.01mg/L，35天后多孔板中石油烃浓度未检出。

Claims (1)

1.一种吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
(1)将蒸馏水喷射入装有液氮的容器中快速冷冻制作近球形冰球颗粒，用筛网筛分后选取粒径尺寸范围为50～100μm的冰球颗粒待用；
(2)将步骤(1)中筛选过的冰球颗粒置于模具模腔内并压实；
(3)配制质量分数为10％的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液；配制质量分数为10％的聚氧乙烯氯仿溶液；按聚β羟基丁酸酯氯仿溶液与聚氧乙烯氯仿溶液的体积比为5∶1的比例将二者充分混合，并将该混合液冷却到-15℃；
(4)将步骤(3)中的混合液浇注到步骤(2)中的模具中，并一同放入液氮中冷冻定型6小时，取出脱模后获得固态混合物；将该固态混合物真空冷冻干燥去除氯仿和冰球颗粒后得到聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板；
(5)将步骤(4)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板在石油烃降解菌培养液中培养24h，将石油烃降解菌吸附固定在聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板上，其中石油烃降解菌培养液的含菌量为5×1010CFU/ml，培养液的组成为：NH4NO3：2.0g·L-1，NaCl：10.5g/L，KH2PO4：2.5g·L-1，FeCl3：0.10g·L-1，MgSO4：3.5g·L-1，CaCl2·2H2O：0.15g·L-1；
(6)将步骤(5)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔板取出风干，即可得到吸附-生物降解石油烃污染物的可生物降解多孔板。
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