CN107159707A - 一种利用小麦麸皮及lb培养基促进土壤中塑化剂dehp生物降解的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用小麦麸皮及LB培养基促进土壤中塑化剂DEHP生物降解的方法,属于污染土壤修复领域。主要内容如下:将干燥的小麦麸皮粉碎后,通过20目筛网去除较大颗粒,以1‑10%(w/w)的比例与DEHP污染土壤充分混合,同时添加1%(v/v)浓度的LB培养基作为营养强化剂,保持土壤湿度在20‑40%之间,处理20‑30天,可明显促进土壤中DEHP的生物降解。本方法适用于塑化剂污染土壤的原位修复。
Description
技术领域
本发明属于污染土壤修复领域,特别涉及一种利用小麦麸皮与污染土壤直接混合,促进土壤中塑化剂DEHP降解的原位修复方法。
背景技术
塑化剂是一种增加塑料材料的柔软性或使材料液化的添加剂,被普遍应用于玩具、食品包装材料、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品,如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液等数百种产品中。其中邻苯二甲酸二-(2-乙基己)酯(diethylhexylphthalate,DEHP,结构式如图1),因增塑性能优良,是邻苯二甲酸酯类塑化剂中用量最大的一种。DEHP的分子结构类似荷尔蒙,被称为“环境荷尔蒙”,若长期食用可能引起生殖系统异常、甚至造成畸胎、癌症的危险。
由于本身带有较强疏水性,进入环境的塑化剂容易沉积到土壤中。加上自身结构稳定性比较高,在土壤中不易被进一步分解,形成越积越多的趋势。同时,这类污染物可以通过食物链富集,被人体摄入,使其慢性毒性在人体发挥作用。
因为污染发生在土壤中,采用物理、化学手段去降解这些污染物都是不现实的。目前除了积极做好源头控制外,通过技术手段加速土壤中污染物的分解是一种有效手段。土壤原位修复,即指通过改变土壤中某种因素而加快其中污染物分解的速度的技术。添加生物炭被证实可以促进污染土壤的原位修复。考虑到生物炭的制备涉及高温反应,本发明选择了采用更为易得、成本较低的天然产品麸皮,以其替代生物炭用于原位修复。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种针对塑化剂DEHP污染土壤的简便、有效的原位修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种利用小麦麸皮及LB培养基促进土壤中塑化剂DEHP生物降解的方法,该方法将干燥的小麦麸皮粉碎后,通过20目筛网去除较大颗粒,以1-10%(w/w)的比例与DEHP污染土壤充分混合,同时添加1%(v/v)浓度的LB培养基作为营养强化剂,保持土壤湿度在20-40%之间,处理20-30天,可明显促进土壤中DEHP的生物降解。
相比于现有的土壤修复方法,本发明具有自身的优势。体现在:操作过程简便,仅需要粉碎麸皮,并将之与土壤进行混合;成本低,小麦麸皮来源广泛,价格较生物炭更低;原位修复效果较好,可以有效促进DEHP在土壤中的降解;无二次污染;适合推广。
附图说明
图1为DEHP化学结构;
图2添加不同浓度小麦麸皮对DEHP降解速率的影响。
具体实施方式
麸皮是小麦加工加工面粉后得到的副产品。采用粉碎机将市场购买的小麦麸皮制成粉末,通过20目筛网将粉末中较大的颗粒去除。将一定比例(1-10%,w/w)的麸皮添加到土壤中,与之充分混合。在原位修复过程中保持一定的湿度(20-40%),并保持室温和正常的空气接触,处理20-30天。
同时为了进一步增加降解效果,在土壤中添加麸皮的同时,可添加1%(v/v)浓度的LB培养基作为营养强化剂,LB培养基配方:酵母粉5g/L、蛋白胨10g/L、NaCl 10g/L,以水定容至1L,控制pH在7.0-7.2之间。
在实验室中模拟受DEHP污染的土壤,使其含有1μg/g(土壤)的DEHP,将麸皮按照不同的浓度与土壤进行混合,并设置未添加麸皮的土壤进行比较;通过实验发现,依靠土壤自身的微生物,在大约1个月的时间内降解的DEHP未超过10%。而添加1%的小麦麸皮后,所降解的DEHP提高至20%以上。通过提高麸皮的添加比例,可以进一步提高土壤中DEHP的降解速率。因此,小麦麸皮可以明显提高土壤中DEHP的降解速度。
实施例1:
从浙江大学紫金港校区园内取土共5kg,未采用任何灭菌手段处理,于实验室内混合均匀,分装于5个500mL体积的三角瓶,每个瓶子内盛土100g。在其中的4个三角瓶中添加一定比例的小麦麸皮(设置不同浓度:1%、3%、6%、10%),并且在每个瓶中加入100μgDEHP,以干净的金属棒进行搅拌混匀,随后以无菌纱布封口,放入培养箱中,以30℃、40%湿度避光培养。需要检测时,将瓶子取出,以无菌药匙从各个瓶子中取出约1g土壤,采用有机溶剂萃取并以HPLC检测其中DEHP的含量。
通过定期检测,可以观察到DEHP浓度在一个月内的下降过程(图2),其中添加麸皮的实验组下降速度高于对照组。
Claims (1)
1.一种利用小麦麸皮及LB培养基促进土壤中塑化剂DEHP生物降解的方法,其特征在于:将干燥的小麦麸皮粉碎后,通过20目筛网去除较大颗粒,以1-10%(w/w)的比例与DEHP污染土壤充分混合,同时添加1%(v/v)浓度的LB培养基作为营养强化剂,保持土壤湿度在20-40%之间,处理20-30天,可明显促进土壤中DEHP的生物降解。
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