CN117427995A - 一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法及修复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法及修复装置,该方法包括:步骤一、将甘油磷酸钠颗粒溶解于去离子水中,得到甘油磷酸钠溶液;步骤二、将所述甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液先后泵入含重金属污染黄土中,注入植酸酶溶液完毕后静置≥48h,完成重金属修复。该方法通过先向土柱中注入甘油磷酸钠溶液,随后注入植酸酶溶液,使得甘油磷酸钠能够充分深入到土柱的不同深度,甘油磷酸钠所携带的官能团与重金属充分络合,以降低重金属对酶的毒性,提高后续经由植酸酶促磷酸盐沉淀修复各层铜污染黄土的修复均匀性和效率。
Description
技术领域
本发明属于环境岩土工程技术领域,具体涉及一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法及修复装置。
背景技术
土壤重金属污染是指包括采矿、冶炼、化工、制革、电镀、电子等工业生产以及污灌、农药、化肥等农业生产作业过程中,重金属进入土壤致使土壤中重金属含量显著高于原有含量,所造成生态环境质量恶化现象。重金属在土壤中的滞留时间长,且不能被环境降解,严重威胁人类和动物的健康。
目前,对于重金属修复常采用微生物诱导碳酸盐沉淀和酶诱导碳酸盐沉淀,两者本质上都是利用碳酸根离子结合重金属离子,从而固化重金属。比如专利申请文件CN116274328A公开一种纳米材料强化刀豆脲酶诱导碳酸盐矿化重金属,但是矿化后的产物碳酸盐在酸性条件下会分解,不利于长期的稳定性。比如专利申请文件CN111036671A公开一种碳酸盐矿化菌矿化结晶固化重金属,但是微生物的培养条件较为严格,且修复效率低且不稳定。
酶诱导矿化修复含重金属土壤的潜力非常可观,与需要严格条件的微生物相比,酶对环境的适应性较强,且酶的尺寸是纳米级,比微生物更容易渗透进入深层土层。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法及修复装置。本发明的方法通过先向土柱中注入甘油磷酸钠溶液,随后注入植酸酶溶液,使得甘油磷酸钠能够充分深入到土柱的不同深度,甘油磷酸钠所携带的官能团与重金属充分络合,以降低重金属对酶的毒性,提高后续经由植酸酶促磷酸盐沉淀修复各层铜污染黄土的修复均匀性。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,包括:
步骤一、将甘油磷酸钠颗粒溶解于去离子水中,得到甘油磷酸钠溶液;
步骤二、将所述甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液先后泵入含重金属污染黄土中,注入植酸酶溶液完毕后静置≥48h,完成重金属修复。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤一中,甘油磷酸钠溶液的浓度为50~80mmol/L。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液的泵入速度均为5~10mL/min;步骤二中,先后泵入甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液的时间间隔为2h。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,所述黄土质量为植酸酶质量的4100~5000倍,所述植酸酶的质量与甘油磷酸钠的物质的量之比为1:(5~50),所述植酸酶的质量单位为g,甘油磷酸钠的物质的量的单位为mmol。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,所述植酸酶溶液的配制方法包括:将含植酸酶的固体饲料添加剂溶于蒸馏水中,除杂,得到植酸酶溶液。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,所述除杂包括:将含有植酸酶的固体饲料添加剂的水溶液磁力搅拌10~15min,分离得到上清液,将所述上清液室温静置15min,然后离心除杂,所得上清即为植酸酶溶液;所述离心速度为4000~5000r/min,离心时间为15min;所述含植酸酶的固体饲料添加剂中,植酸酶的质量百分含量为20%,植酸酶的活力≥10000U/g。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,所述含重金属污染黄土的配制方法包括:
步骤201、将硝酸铜溶液分层均匀喷洒至黄土中,充分搅拌后用保鲜膜密封好,防止水分散失,静置12~24h,得到浓度为500~4000mg/kg的铜污染土;
步骤202、将所述铜污染土装入模具中,分三层压实,得到含重金属污染黄土。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤201中,所述黄土为细粒土,细粒颗粒含量≥85%;
此外,本发明还提供一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土用装置,其特征在于,包括:可供承装含重金属污染黄土的有机玻璃模具、蠕动泵和可供承装甘油磷酸钠溶液或植酸酶溶液的承装容器;
所述有机玻璃模具与承装容器通过输送管道连通,所述蠕动泵设置于输送管道上;
所述有机玻璃模具顶部开设有可供与承装容器连通的进口,所述有机玻璃模具底部开设有底部开口,所述有机玻璃模具侧面上开设有第一开口和第二开口。
上述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土用装置,其特征在于,所述承装容器可以为一个,也可以为两个,两个所述承装容器分别承装甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,通过先向土柱中注入甘油磷酸钠溶液,随后注入植酸酶溶液,使得甘油磷酸钠能够充分深入到土柱的不同深度,甘油磷酸钠所携带的官能团与重金属充分络合,以降低重金属对酶的毒性,提高后续经由植酸酶促磷酸盐沉淀修复各层铜污染黄土的修复均匀性和效率。
2、本发明酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,可有效实现铜污染黄土中铜离子向铁锰氧化物结合态铜转化,相较于传统的基于碳酸盐结合态铜的修复技术,具有修复效率更高、矿化稳定性更强的特点。
3、本发明酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,包括通过植酸酶催化甘油磷酸钠水解产生与重金属离子结合的磷酸根,无氨氮产出,可有效避免对环境的二次污染。
4、优选的,本发明酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法中,先后注入甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液的时间间隔为2h,注入甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液的速率均为5~10mL/min,可有效实现甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液渗入至深层土样层中,与土层良好接触,保证进入土样的植酸酶及时发挥活性,避免甘油磷酸钠在浅层土层聚集。
5、本发明酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,操作简单,经济性高,可充分利用酶的强环境适应性,减少土样微环境对修复效果的影响,具有广泛的推广应用价值。
下面结合附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
说明书附图
图1为实施例1和对比例1~3的方法修复后黄土的各态铜含量示意图。
图2为在重金属浓度为500mg/kg时,实施例1和对比例1的各层土样可交换态含量示意图。
图3为在重金属浓度为2000mg/kg时,实施例1和对比例2的各层土样可交换态含量示意图。
图4为在重金属浓度为4000mg/kg时,实施例1和对比例3的各层土样可交换态含量示意图。
图5为在重金属浓度为500mg/kg时,实施例1的各层土样铁锰氧化态量的示意图。
图6为在重金属浓度为2000mg/kg时,实施例1的各层土样铁锰氧化态量的示意图。
图7为在重金属浓度为4000mg/kg时,实施例1的各层土样铁锰氧化态量的示意图。
图8为实施例1的土柱试验装置示意图。
附图说明
1—有机玻璃模具; 2—蠕动泵; 3—承装容器;
11—第一开口; 12—第二开口; 13—底部开口;
14—进口。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,包括:
步骤一、将甘油磷酸钠颗粒溶解于去离子水中,得到浓度为50mmol/L的甘油磷酸钠溶液;所述甘油磷酸钠相对分子质量为196.07;所述甘油磷酸钠颗粒为分析纯;
步骤二、通过蠕动泵,以5mL/min的泵入速度,将100mL所述甘油磷酸钠溶液泵入含重金属污染黄土中,2h后,以5mL/min的泵入速度,注入50mL浓度为3g/L的植酸酶溶液,注入植酸酶溶液完毕后静置48h,完成重金属修复;
步骤二中,所述植酸酶溶液的配制方法包括:将含植酸酶的固体饲料添加剂溶于蒸馏水中,除杂,得到植酸酶溶液;所述植酸酶溶液的浓度为3g/L;所述除杂包括:将含有植酸酶的固体饲料添加剂的水溶液磁力搅拌15min,分离得到上清液,将所述上清液室温静置15min,然后离心除杂,所得上清即为植酸酶溶液;所述离心速度为4000转/min,离心时间为15min;所述含植酸酶的固体饲料添加剂中,植酸酶的质量百分含量为20%,植酸酶为耐热耐酸植酸酶PremierⅠ,活力≥10000U/g,85℃酶活力保存80%以上,最适pH为5.5,在pH=3~5内酶活性为80%~90%;所述含植酸酶的固体饲料添加剂购买于宁夏夏盛实业集团有限公司;
步骤二中,所述含重金属污染黄土的配制方法包括:
步骤201、将硝酸铜溶液分层均匀喷洒至742g黄土干土样中,充分搅拌后用保鲜膜密封好,防止水分散失,静置12h,得到铜污染土;所述黄土干土样为黄土细粒土,采自西安市泾阳县,天然含水率为18%,最大干密度为1.4g/cm3,比重为2.66,细粒颗粒含量在85%以上;所述硝酸铜溶液为硝酸铜溶于蒸馏水得到的硝酸铜溶液,所述硝酸铜溶液中硝酸铜的浓度为200mmol/L;所述硝酸铜购于天津市大茂化学试剂厂,分析纯;按照以上方式配制铜污染土,当需要配制浓度为500mg/kg的铜污染土时,取含有1.09g Cu(NO3)2的硝酸铜溶液,当需要配制浓度为2000mg/kg的铜污染土时,取含有4.36g Cu(NO3)2的硝酸铜溶液;当需要配制浓度为4000mg/kg的铜污染土时,取含有8.72g Cu(NO3)2的硝酸铜溶液;
步骤202、将所述铜污染土装入内径61.8mm,长200mm的有机玻璃模具中,分三层压实,得到含重金属污染黄土;所述含重金属污染黄土呈土柱形貌;所述含重金属污染黄土中,重金属浓度还可以为2000mg/kg或4000mg/kg;
步骤二中,进行重金属修复可在如图8所示的土柱试验装置中进行,所述修复装置包括:可供承装含重金属污染黄土的有机玻璃模具1、蠕动泵2和可供承装甘油磷酸钠溶液或植酸酶溶液的承装容器3;所述承装容器3可以为一个,也可以为两个,两个所述承装容器3分别承装甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液;
所述有机玻璃模具1与承装容器3通过输送管道连通,所述蠕动泵2设置于输送管道上;所述有机玻璃模具1侧面上开设有第一开口11和第二开口12;所述有机玻璃模具1通过开设于所述有机玻璃模具1顶部的进口14与承装容器3连通;
所述第一开口11位于有机玻璃模具1的上三分之一处,所述第二开口12位于有机玻璃模具1的下三分之一处;第一开口11、第二开口12和有机玻璃模具1的底部开口13分别获得上层、中层和下层处理后土样中重金属浓度;获得各层土样中重金属浓度的方法具体包括:处理完毕后,打开第一开口11、第二开口12和有机玻璃模具1的底部开口13处的管道,使有机玻璃模具1内渗滤液分别经由三个开口导出,通过分别测量三渗滤液中重金属浓度,确定土样修复效率;打开第一开口11、第二开口12和有机玻璃模具1的底部开口13的方式可以为:在修复过程中通过止流夹夹持第一开口11、第二开口12和有机玻璃模具1的底部开口13上连接的橡胶管,以防止有机玻璃模具中土样流出,通过取下止流夹,实现各开口的打开;
所述修复效率的计算公式为:
重金属修复效率=[(C0-C48)/C0]×100%
其中,C0为重金属初始浓度,C48为48h修复过后重金属剩余浓度。
实施例2
本实施例提供一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,包括:
步骤一、将甘油磷酸钠颗粒溶解于去离子水中,得到浓度为60mmol/L的甘油磷酸钠溶液;所述甘油磷酸钠相对分子质量为196.07;所述甘油磷酸钠颗粒为分析纯;
步骤二、通过蠕动泵,以8mL/min的泵入速度,将110mL所述甘油磷酸钠溶液泵入含重金属污染黄土中,2h后,以8mL/min的泵入速度,注入55mL浓度为3g/L的植酸酶溶液,注入植酸酶溶液完毕后静置48h,完成重金属修复;
步骤二中,所述植酸酶溶液的配制方法包括:将含植酸酶的固体饲料添加剂溶于蒸馏水中,除杂,得到植酸酶溶液;所述植酸酶溶液的浓度为3g/L;所述除杂包括:将含有植酸酶的固体饲料添加剂的水溶液磁力搅拌10min,分离得到上清液,将所述上清液室温静置15min,然后离心除杂,所得上清即为植酸酶溶液;所述离心速度为5000转/min,离心时间为15min;所述含植酸酶的固体饲料添加剂中,植酸酶的质量百分含量为20%,植酸酶为耐热耐酸植酸酶PremierⅠ,活力≥10000U/g,85℃酶活力保存80%以上,最适pH为5.5,在pH=3~5内酶活性为80%~90%;所述含植酸酶的固体饲料添加剂购买于宁夏夏盛实业集团有限公司;
步骤二中,所述含重金属污染黄土的配制方法包括:
步骤201、将含有4.36g Cu(NO3)2的硝酸铜溶液分层均匀喷洒至742g黄土干土样中,充分搅拌后用保鲜膜密封好,防止水分散失,静置20h,得到浓度为2000mg/kg的铜污染土;所述黄土干土样为黄土细粒土,采自西安市泾阳县,天然含水率为18%,最大干密度为1.4g/cm3,比重为2.66,细粒颗粒含量在85%以上;所述硝酸铜溶液为硝酸铜溶于蒸馏水得到的硝酸铜溶液,所述硝酸铜溶液中硝酸铜的浓度为200mmol/L;所述硝酸铜购于天津市大茂化学试剂厂,分析纯;
步骤202、将所述铜污染土装入内径61.8mm,长200mm的有机玻璃模具中,分三层压实,得到含重金属污染黄土;所述含重金属污染黄土呈土柱形貌。
本实施例的修复效果和修复过程金属各态变化规律与实施例1中同等重金属浓度土样修复过程基本一致。
实施例3
本实施例提供一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,包括:
步骤一、将甘油磷酸钠颗粒溶解于去离子水中,得到浓度为80mmol/L的甘油磷酸钠溶液;所述甘油磷酸钠相对分子质量为196.07;所述甘油磷酸钠颗粒为分析纯;
步骤二、通过蠕动泵,以10mL/min的泵入速度,将120mL所述甘油磷酸钠溶液泵入含重金属污染黄土中,2h后,以10mL/min的泵入速度,注入60mL浓度为3g/L的植酸酶溶液,注入植酸酶溶液完毕后静置48h,完成重金属修复;
步骤二中,所述植酸酶溶液的配制方法包括:将含植酸酶的固体饲料添加剂溶于蒸馏水中,除杂,得到植酸酶溶液;所述植酸酶溶液的浓度为3g/L;所述除杂包括:将含有植酸酶的固体饲料添加剂的水溶液磁力搅拌12min,分离得到上清液,将所述上清液室温静置15min,然后离心除杂,所得上清即为植酸酶溶液;所述离心速度为4500转/min,离心时间为15min;所述含植酸酶的固体饲料添加剂中,植酸酶的质量百分含量为20%,植酸酶为耐热耐酸植酸酶PremierⅠ,活力≥10000U/g,85℃酶活力保存80%以上,最适pH为5.5,在pH=3~5内酶活性为80%~90%;所述含植酸酶的固体饲料添加剂购买于宁夏夏盛实业集团有限公司;
步骤二中,所述含重金属污染黄土的配制方法包括:
步骤201、将含有8.72g Cu(NO3)2的硝酸铜溶液分层均匀喷洒至742g黄土干土样中,充分搅拌后用保鲜膜密封好,防止水分散失,静置24h,得到浓度为4000mg/kg的铜污染土;所述黄土干土样为黄土细粒土,采自西安市泾阳县,天然含水率为18%,最大干密度为1.4g/cm3,比重为2.66,细粒颗粒含量在85%以上;所述硝酸铜溶液为硝酸铜溶于蒸馏水得到的硝酸铜溶液,所述硝酸铜溶液中硝酸铜的浓度为200mmol/L;所述硝酸铜购于天津市大茂化学试剂厂,分析纯;
步骤202、将所述铜污染土装入内径61.8mm,长200mm的有机玻璃模具中,分三层压实,得到含重金属污染黄土;所述含重金属污染黄土呈土柱形貌。
本实施例的修复效果和修复过程金属各态变化规律与实施例1中同等重金属浓度土样修复过程基本一致。
实施例4
本实施例提供一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,包括:
步骤一、将甘油磷酸钠颗粒溶解于去离子水中,得到浓度为50mmol/L的甘油磷酸钠溶液;所述甘油磷酸钠相对分子质量为196.07;所述甘油磷酸钠颗粒为分析纯;
步骤二、通过蠕动泵,以8mL/min的泵入速度,将15mL所述甘油磷酸钠溶液泵入含重金属污染黄土中,2h后,以8mL/min的泵入速度,注入50mL浓度为3g/L的植酸酶溶液,注入植酸酶溶液完毕后静置48h,完成重金属修复;
步骤二中,所述植酸酶溶液的配制方法包括:将含植酸酶的固体饲料添加剂溶于蒸馏水中,除杂,得到植酸酶溶液;所述植酸酶溶液的浓度为3g/L;所述除杂包括:将含有植酸酶的固体饲料添加剂的水溶液磁力搅拌12min,分离得到上清液,将所述上清液室温静置15min,然后离心除杂,所得上清即为植酸酶溶液;所述离心速度为5000转/min,离心时间为15min;所述含植酸酶的固体饲料添加剂中,植酸酶的质量百分含量为20%,植酸酶为耐热耐酸植酸酶PremierⅠ,活力≥10000U/g,85℃酶活力保存80%以上,最适pH为5.5,在pH=3~5内酶活性为80%~90%;所述含植酸酶的固体饲料添加剂购买于宁夏夏盛实业集团有限公司;
步骤二中,所述含重金属污染黄土的配制方法包括:
步骤201、将含有1.09g Cu(NO3)2的硝酸铜溶液分层均匀喷洒至742g黄土干土样中,充分搅拌后用保鲜膜密封好,防止水分散失,静置24h,得到浓度为500mg/kg的铜污染土;所述黄土干土样为黄土细粒土,采自西安市泾阳县,天然含水率为18%,最大干密度为1.4g/cm3,比重为2.66,细粒颗粒含量在85%以上;所述硝酸铜溶液为硝酸铜溶于蒸馏水得到的硝酸铜溶液,所述硝酸铜溶液中硝酸铜的浓度为200mmol/L;所述硝酸铜购于天津市大茂化学试剂厂,分析纯;
步骤202、将所述铜污染土装入内径61.8mm,长200mm的有机玻璃模具中,分三层压实,得到含重金属污染黄土;所述含重金属污染黄土呈土柱形貌。
本实施例的修复效果和修复过程金属各态变化规律与实施例1中同等重金属浓度土样修复过程基本一致。
对比例1
本对比例提供一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,包括:
步骤一、将硝酸铜溶于蒸馏水,得到硝酸铜溶液;所述硝酸铜溶液中硝酸铜的浓度为200mmol/L;
步骤二、通过蠕动泵,以5mL/min的速率,将150mL去离子水加入含重金属污染黄土中,静置48h;
所述含重金属污染黄土的配制方法与实施例1中配制重金属污染黄土的方法相同。
本对比例的修复后各层土样可交换态含量和铁锰氧化态量分别如图2和图5所示,对应于图中的对照组。
对比例2
本对比例与对比例1相同,其中不同之处在于,配制重金属污染黄土的方法中,硝酸铜质量为4.36g。
本对比例的修复后各层土样可交换态含量和铁锰氧化态量分别如图3和图6所示,对应于图中的对照组。
对比例3
本对比例与对比例1相同,其中不同之处在于,配制重金属污染黄土的方法中,硝酸铜质量为8.72g。
本对比例的修复后各层土样可交换态含量和铁锰氧化态量分别如图4和图7所示,对应于图中的对照组。
性能评价
图1为实施例1和对比例1~3的方法修复后黄土的各态铜含量示意图。修复后黄土中,可交换态物质含量反映重金属的迁移能力,可交换态物质含量越高,未固化的可迁移重金属量越多。由图可知,经本发明的方法修复后,黄土中的铁锰氧化态含量占比明显高于对比例,可交换态含量明显低于对比例,表明本发明的方法可有效降低黄土中的可迁移重金属含量。各态铜含量的测定方法包括将修复后土样烘干研磨,采用五步提取法来测定各态铜的含量。
图2为在重金属浓度为500mg/kg时,实施例1和对比例1的各层土样可交换态含量示意图,由图可见,实施例1的方法中各层土样可交换态含量均明显低于对比例1,表明本发明的方法可有效实现土样中重金属的整体修复,可针对性解决当前重金属修复中土柱深度对修复效果的影响。
图3为在重金属浓度为2000mg/kg时,实施例1和对比例2的各层土样可交换态含量示意图,图4为在重金属浓度为4000mg/kg时,实施例1和对比例3的各层土样可交换态含量示意图。由图可见,在高浓度重金属含量土样中,实施例的方法中各层土样可交换态含量均明显低于对比例。
图5为在重金属浓度为500mg/kg时,实施例1和对比例1的各层土样铁锰氧化态含量的示意图,图6为在重金属浓度为2000mg/kg时,实施例1和对比例2的各层土样铁锰氧化态含量的示意图,图7为在重金属浓度为4000mg/kg时,实施例1和对比例3的各层土样铁锰氧化态含量的示意图。由图可知,针对不同浓度重金属土样,采用本发明方法修复后,重金属多呈铁锰氧化态,表明本发明的方法能够有效解决当前重金属污染处理中将重金属固化为稳定性较差的碳酸盐氧化态的缺陷,具有固化后重金属矿化产物稳定性更高的优势。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,包括:
步骤一、将甘油磷酸钠颗粒溶解于去离子水中,得到甘油磷酸钠溶液;
步骤二、将所述甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液先后泵入含重金属污染黄土中,注入植酸酶溶液完毕后静置≥48h,完成重金属修复。
2.根据权利要求1所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤一中,甘油磷酸钠溶液的浓度为50~80mmol/L。
3.根据权利要求1所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液的泵入速度均为5~10mL/min;步骤二中,先后泵入甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液的时间间隔为2h。
4.根据权利要求1所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,所述黄土质量为植酸酶质量的4100~5000倍,所述植酸酶的质量与甘油磷酸钠的物质的量之比为1:(5~50),所述植酸酶的质量单位为g,甘油磷酸钠的物质的量的单位为mmol。
5.根据权利要求1所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,所述植酸酶溶液的配制方法包括:将含植酸酶的固体饲料添加剂溶于蒸馏水中,除杂,得到植酸酶溶液。
6.根据权利要求5所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,所述除杂包括:将含有植酸酶的固体饲料添加剂的水溶液磁力搅拌10~15min,分离得到上清液,将所述上清液室温静置15min,然后离心除杂,所得上清即为植酸酶溶液;所述离心速度为4000~5000r/min,离心时间为15min;所述含植酸酶的固体饲料添加剂中,植酸酶的质量百分含量为20%,植酸酶的活力≥10000U/g。
7.根据权利要求1所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤二中,所述含重金属污染黄土的配制方法包括:
步骤201、将硝酸铜溶液分层均匀喷洒至黄土中,充分搅拌后用保鲜膜密封好,防止水分散失,静置12~24h,得到浓度为500~4000mg/kg的铜污染土;
步骤202、将所述铜污染土装入模具中,分三层压实,得到含重金属污染黄土。
8.根据权利要求7所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土的方法,其特征在于,步骤201中,所述黄土为细粒土,细粒颗粒含量≥85%。
9.一种酶促磷酸盐修复重金属污染黄土用装置,其特征在于,包括:可供承装含重金属污染黄土的有机玻璃模具(1)、蠕动泵(2)和可供承装甘油磷酸钠溶液或植酸酶溶液的承装容器(3);
所述有机玻璃模具(1)与承装容器(3)通过输送管道连通,所述蠕动泵(2)设置于输送管道上;
所述有机玻璃模具(1)顶部开设有可供与承装容器(3)连通的进口(14),所述有机玻璃模具(1)底部开设有底部开口(13),所述有机玻璃模具(1)侧面上开设有第一开口(11)和第二开口(12)。
10.根据权利要求8所述的酶促磷酸盐修复重金属污染黄土用装置,其特征在于,所述承装容器(3)可以为一个,也可以为两个,两个所述承装容器(3)分别承装甘油磷酸钠溶液和植酸酶溶液。
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