CN115805232B - 一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了土壤治理领域的一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，包括如下步骤：步骤一：制备菌剂，将未活化的寡养单胞菌取出室温后进行解冻和加工；步骤二：制备包封菌剂，将聚乙醇、糯米粉和去离子水混合制作成空心球体，空心球体内包裹有带气门芯的气囊球，再将空心球体用石蜡包裹后定型，菌剂注入空心球体与石蜡之间，最后将石蜡外部划出花瓣形开口；步骤三：将包封菌剂进行发酵，将制备好的包封菌剂发酵后埋入土壤中，包封菌剂由于土壤上部生物的踩踏或降雨，包封菌剂受压逐渐增大，菌剂逐渐排出，菌剂持续与土壤发生化学反应，由此使用包封菌剂持续对六价铬污染的土壤进行治理，保护人体健康。

Description

一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法

技术领域

本发明属于土壤治理领域，具体是一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法。

背景技术

铬作为一种重要的金属元素，其是工业上应用最广泛的金属之一。由于铬的大量应用，导致土壤污染。铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒性高100倍，六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致过敏；更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。六价铬是很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。六价铬化合物在体内具有致癌作用，还会引起诸多的其他健康问题，如吸入某些较高浓度的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔。短期大剂量的接触，在接触部位会产生不良后果，包括溃疡、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔。摄入超大剂量的铬会导致肾脏和肝脏的损伤、恶心、胃肠道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。六价铬化合物常用于电镀、制革等，动物喝下含有六价铬的水后，六价铬会被体内许多组织和器官的细胞吸收。皮革中残留的六价铬，可以通过皮肤、呼吸道吸收，引起胃道及肝、肾功能损害，还可能伤及眼部，出现视网膜出血、视神经萎缩，因此，六价铬污染土壤的问题厄待解决。

目前，修复六价铬污染土壤的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。其中，生物法具有投资小、运行费用低、无二次污染等优点，得到了较快的发展。本申请提供一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，使用包封菌剂持续对六价铬污染的土壤进行治理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，以使用包封菌剂持续对六价铬污染的土壤进行治理。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：包括如下步骤：

步骤一：制备菌剂，将未活化的寡养单胞菌取出室温后进行解冻和加工；

步骤二：制备包封菌剂，将聚乙醇、糯米粉和去离子水混合制作成空心球体，空心球体内包裹有带气门芯的气囊球，再将空心球体用石蜡包裹后定型，菌剂注入空心球体与石蜡之间，最后将石蜡外部划出花瓣形开口；

步骤三：将包封菌剂进行发酵，最后将包封菌剂埋入需治理的土壤中。

采用上述方案后实现了以下有益效果：将制备好的菌剂进行包封和发酵，然后将菌剂埋入土壤中，由于菌剂外有包封层，菌剂由于土壤上部生物的踩踏或降雨，气囊球受压将气囊内的气体排出，气囊逐渐变小，石蜡层的开口便逐渐扩大，石蜡层内的菌剂逐渐排出，菌剂持续与土壤发生化学反应，由此使用包封菌剂持续对六价铬污染的土壤进行治理，保护人体健康。

进一步，寡养单胞菌进行加工的具体步骤为：配置500ml的LB培养基，加入蒸馏水充分溶解后定容至500ml，放入温度121℃的高压灭菌锅20分钟进行灭菌，灭菌后分装至锥形瓶中，待温度降至室温后接入解冻好的寡养单胞菌，放入恒温振荡器中培养24h后成为菌剂备用。

进一步，LB培养基的组成重量份为：酵母提取物2.5g、胰蛋白胨5g和氯化钠5g。

进一步，恒温振荡器的温度：28℃，恒温振荡器转数：200rpm。

有益效果：酵母提取物、胰蛋白胨和氯化钠为LB培养基提供了充足的养分，蒸馏水去除了有机物和无机物且蒸馏水没有其他离子，不会与其他物质发生化学反应。将酵母提取物2.5g、胰蛋白胨5g和氯化钠5g与蒸馏水充分溶解，且将溶液定容至500ml，再将溶液进行灭菌处理，待灭菌后的溶液温度降为室温后，将寡养单胞菌放入溶液中振荡，使溶液与寡养单胞菌充分混合，由此制备成菌剂。该菌剂能够在高浓度重金属离子的条件下，显著吸收环境中的Cr(VI)进入细胞体内，以达到富集铬的目的，同时，该菌的发酵液也具有去除铬离子Cr(VI)的效果，因此，使用该菌剂来治理六价铬污染土壤具有显著的效果。

进一步，制备包封菌剂的具体步骤为：配置4％聚乙醇，在121℃下进行15分钟的高压灭菌；高温溶解石蜡；称取30g糯米粉过80目筛，装入250ml烧杯中，用30℃去离子水搅拌成黏糊状，将糯米粉与灭菌后的聚乙醇混合，快速搅拌成型，倒入空心球体的自制模具中定型，空心球体内包裹带气门芯的气囊球；将定型好的空心球体用石蜡均匀包裹出石蜡层，放置在4℃冰箱中2-3h，充分定型；将制备好的菌剂，用1ml针管注入到空心球体于石蜡层之间，气囊球内保持一定的空气，再将石蜡层外部划出花瓣形开口，得到包封菌剂，放入4℃的冰箱中保存备用。

进一步，糯米粉和去离子水搅拌的黏糊状需手捏成型，不松散。

有益效果：将过筛后的糯米粉与去离子水进行搅拌，过筛的糯米粉更加细腻且具有较强的粘性，使糊状的糯米粉更容易定型，空心球体的自制模具可以将糊状的糯米粉和聚乙醇的混合物制成空心球体，空心球体内部的气囊球保持有一定空气，再将气囊球用石蜡均匀包裹，气门芯使球体内的菌剂单向输出，石蜡层可以将外部进行封闭，将菌剂注入空心球体与气囊球之间，将石蜡层外部划出花瓣形开口，由此获得包封菌剂，在使用包封菌剂时，包封菌剂由于土壤上部生物的踩踏或降雨，土壤逐渐挤压包封菌剂，由于气囊球内保持有空气，空气逐渐泄露流入土壤中，使土壤中形成养分的流通通道，增加了土壤中的含氧量的同时也为菌剂的疏通了流通通道，包封菌剂继续受到挤压时，气囊逐渐受压逐渐排出气体后收缩，石蜡层的开口便逐渐扩大，石蜡层内的菌剂逐渐排出，菌剂持续与土壤发生化学反应，由此续对六价铬污染的土壤进行治理，提高治理六价铬污染土壤的效率，减少土壤污染，保护人体健康。

进一步，包封菌剂发酵的具体步骤为：将包封菌剂放入培养皿中密封，将密封好的包封菌剂放到温度28度℃的培养箱中自然发酵两天，即可应用。

有益效果：将包封菌剂进行发酵，使菌剂内的微生物不断繁衍和生长，增强微生物治理六价铬污染土壤的能力，提高微生物治理六价铬污染土壤的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的包封菌剂俯视图。

图2为本发明实施例的菌剂制作流程图。

图3为本发明实施例的包封菌剂制作流程图。

图4为本发明实施例的包封菌剂六价铬去除率折线图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：石蜡层1、花瓣形开口2、气门芯3、气囊球4。

实施例基本如附图1、附图2、附图3和附图4所示：

一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，包括如下步骤：

步骤一：制备菌剂，制备菌剂的具体步骤为：将未活化的寡养单胞菌取出室温下解冻，配置500ml的LB培养基，LB培养基的重量份为：酵母提取物2.5g、胰蛋白胨5g和氯化钠5g，加入蒸馏水充分溶解后定容至500ml，放入温度121℃的高压灭菌锅20分钟进行灭菌，灭菌后分装至锥形瓶中，待温度降至室温后接入解冻好的寡养单胞菌，放入恒温振荡器中培养24h后成为菌剂备用，恒温振荡器的温度：28℃，恒温振荡器转数：200rpm。

步骤二：制备包封菌剂，制备包封菌剂的具体步骤为：配置4％聚乙醇，在121℃下进行15分钟的高压灭菌；高温溶解石蜡；称取30g糯米粉过80目筛，装入250ml烧杯中，用30℃去离子水搅拌成黏糊状，将糯米粉与灭菌后的聚乙醇混合，快速搅拌成型，糯米粉和去离子水搅拌的黏糊状需手捏成型，不松散，倒入空心球体的自制模具中定型，空心球体内放入气囊球4。再将空心球体用石蜡均匀包裹出石蜡层1，放置在4℃冰箱中2-3h，充分定型；将制备好的菌剂，用1ml针管注入到空心球体与石蜡层1之间，气囊球4内保持一定的空气，再将石蜡层1外部划出花瓣形开口2，气囊球4的最大直径小于石蜡层1直径，气囊球4的最小直径大于石蜡层1相邻两个花瓣形开口2的间距，得到包封菌剂，放入4℃的冰箱中保存备用。

步骤三：包封菌剂发酵，包封菌剂发酵的具体步骤为：将包封菌剂放入培养皿中密封，将密封好的颗粒放到温度28度℃的培养箱中自然发酵两天，将颗粒埋入六价铬污染的土壤中。

本实施例中，操作时，将酵母提取物2.5g、胰蛋白胨5g和氯化钠5g与蒸馏水充分溶解，且将溶液定容至500ml，再将溶液进行灭菌处理，待灭菌后的溶液温度降为室温后，将寡养单胞菌放入溶液中振荡，使溶液与寡养单胞菌充分混合，酵母提取物、胰蛋白胨和氯化钠为LB培养基提供了充足的养分，蒸馏水去除了有机物和无机物且蒸馏水没有其他离子，不会与其他物质发生化学反应，由此制备成菌剂，该菌剂能够在高浓度重金属离子的条件下，显著吸收环境中的Cr(VI)进入细胞体内，以达到富集铬的目的，同时，该菌的发酵液也具有去除铬离子Cr(VI)的效果，因此，使用该菌剂来治理六价铬污染土壤具有显著的效果。

将过筛后的糯米粉与灭菌后的聚乙醇混合，再将混合物与去离子水进行搅拌，过筛的糯米粉更加细腻且具有较强的粘性，使糊状的糯米粉更容易定型，空心球体的自制模具可以将糊状的糯米粉和聚乙醇的混合物制成空心球体，空心球体内部的空腔用于放置带气门芯3的气囊球4，气囊球4内保持有一定空气，将定型好的空心球体用石蜡均匀包裹出石蜡层1，石蜡层1可以将外部进行封闭，将菌剂注入空心球体中后，将石蜡层1外部划出花瓣形开口2，由此获得包封菌剂。

将包封菌剂进行发酵，使菌剂内的微生物不断繁衍和生长，增强微生物治理六价铬污染土壤的能力，提高微生物治理六价铬污染土壤的效率，将发酵后的包封菌剂埋入被六价铬污染的土壤中，包封菌剂由于土壤上部生物的踩踏或降雨，土壤逐渐挤压包封菌剂，由于气囊球4内保持有空气，空气逐渐泄露流入土壤中，使土壤中形成养分的流通通道，增加了土壤中的含氧量的同时也为菌剂的疏通了流通通道，包封菌剂继续受到挤压时，气囊球4逐渐受压导致持续收缩，石蜡层1的开口便逐渐扩大，石蜡层1内的菌剂逐渐排出，菌剂持续与土壤发生化学反应，由此续对六价铬污染的土壤进行治理，提高治理六价铬污染土壤的效率，减少土壤污染，保护人体健康。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：制备菌剂，将未活化的寡养单胞菌取出室温后进行解冻和加工；寡养单胞菌进行加工的具体步骤为：配置500ml的LB培养基，加入蒸馏水充分溶解后定容至500ml，放入温度121℃的高压灭菌锅20分钟进行灭菌，灭菌后分装至锥形瓶中，待温度降至室温后接入解冻好的寡养单胞菌，放入恒温振荡器中培养24h后成为菌剂备用；

步骤二：制备包封菌剂，将聚乙醇、糯米粉和去离子水混合制作成空心球体，空心球体内包裹有带气门芯的气囊球，再将空心球体用石蜡包裹后定型，菌剂注入空心球体与石蜡之间，最后将石蜡外部划出花瓣形开口；制备包封菌剂的具体步骤为：配置4％聚乙醇，在121℃下进行15分钟的高压灭菌；高温溶解石蜡；称取30g糯米粉过80目筛，装入250ml烧杯中，用30℃去离子水搅拌成黏糊状，将糯米粉与灭菌后的聚乙醇混合，快速搅拌成型，倒入空心球体的自制模具中定型，空心球体内包裹带气门芯的气囊球；将定型好的空心球体用石蜡均匀包裹出石蜡层，放置在4℃冰箱中2-3h，充分定型；将制备好的菌剂，用1ml针管注入到空心球体于石蜡层之间，气囊球内保持一定的空气，再将石蜡层外部划出花瓣形开口，得到包封菌剂，放入4℃的冰箱中保存备用；

步骤三：将包封菌剂进行发酵，最后将包封菌剂埋入需治理的土壤中。

2.根据权利要求1所述的包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，其特征在于：包封菌剂发酵的具体步骤为：将包封菌剂放入培养皿中密封，将密封好的颗粒放到温度28度℃的培养箱中自然发酵两天，即可应用。

3.根据权利要求1所述的包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，其特征在于：LB培养基的重量份为：酵母提取物2.5g、胰蛋白胨5g和氯化钠5g。

4.根据权利要求1所述的包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，其特征在于：恒温振荡器的温度：28℃，恒温振荡器转数：200rpm。

5.根据权利要求1所述的包封菌高效治理六价铬污染土壤应用方法，其特征在于：糯米粉和去离子水搅拌的黏糊状需手捏成型，不松散。