[发明专利]一种具有稳定还原能力胡敏酸的还原能力测定方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废物处理与资源化技术领域，具体涉及一种有机废弃物中具有稳定还原能力胡敏酸的提取和还原能力的测定方法。

背景技术

有机废弃物在放置和处理过程中会形成胡敏酸类物质，相对于土壤来源的胡敏酸而言，有机废弃物来源的胡敏酸结构不稳定，其中一部分组分可以很快被微生物降解利用。除了作为微生物营养功能外，胡敏酸还可以被氧化和还原，作为电子穿梭体介导电子传递，促进环境介质中污染物的降解和转化。

胡敏酸稳定还原能力的测定具有重要意义，以生活垃圾堆肥产品为例，当将堆肥施入土壤后，其中一部分作为碳源被降解利用，剩下的部分作为电子穿梭体稳定得到或失去电子，作为氧化剂和还原剂，该部分对于土壤中污染物的降解和转化具有重要意义。

胡敏酸电子转移能力(即氧化和还原能力)的测定方法有电化学方法、Fe³⁺氧化法和H₂S还原法，在这些方法中，电化学方法可以方便快捷的测定胡敏酸的氧化和还原能力，但是它测定是总的氧化和还原能力，对于有机废弃物来源的不稳定的胡敏酸组分，无法确定其中稳定具有电子转移能力的胡敏酸的量及其电子转移能力。

一个可能的办法是，先将胡敏酸中不能稳定转移电子有机物组分降解掉，然后获得具有稳定电子转移能力的组分，再采用传统滴定化学或电化学方法测定具有稳定电子转移能力胡敏酸的还原能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机废弃物中具有稳定还原能力胡敏酸的提取和还原能力的测定方法，以测定胡敏酸中能稳定进行还原能力的胡敏酸的还原能力。

为实现上述目的，本发明提供的有机废弃物中具有稳定还原能力胡敏酸的还原能力测定方法，其主要步骤为：

1)提取有机废弃物中粗胡敏酸组分：将NaOH和Na₄P₂O₇混合液加入有机废弃物中，室温下避光震荡，离心后取上清液，用HCl将上清液酸化至pH＝2，静置，离心弃上清液，用超纯水冲洗胡敏酸沉淀，直至洗出液无Cl^-检出，用磷酸氢二钠缓冲液将胡敏酸沉淀溶解；

2)胞外呼吸菌接种与扩繁培养：在超净工作台下接种胞外呼吸细菌至LB液体培养基中，接种后避光摇床培养；

3)菌悬液离心：将培养好的菌悬液离心弃去上清液，保留菌体沉淀；

4)菌体重悬：往菌体沉淀中加入无机培养液，在漩涡振荡器中将菌体重悬，得菌悬液；

5)粗胡敏酸组分的纯化：将菌悬液加入步骤1提取出的粗胡敏酸溶液中，同时加入柠檬酸铁和乳酸钠溶液，随后向混合液中充氮气将瓶盖密封，避光摇床震荡培养得反应液；

6)具有稳定还原能力胡敏酸组分的提取与纯化：将反应液过滤膜，收集滤液，用HCl调反应液的pH＝2，静置后离心，弃上清液，用超纯水冲洗胡敏酸沉淀至洗液无Cl^-检出后，用磷酸二氢钠缓冲液溶解胡敏酸沉淀，得胡敏酸溶液；

7)胡敏酸稳定还原能力的测定：往步骤6所得胡敏酸溶液加入步骤4中的菌悬液，同时加入柠檬酸铁和乳酸钠溶液。随后往混合液中充氮气将瓶盖密封，避光摇床震荡培养，得反应混合液，取部分反应混合液采用邻菲啰啉法测定混合液中Fe²⁺的含量，根据加入的Fe³⁺量与反应后生成的Fe²⁺量计算具有稳定还原能力胡敏酸的还原能力。

所述的还原能力测定方法，其中，步骤7之后进行胡敏酸稳定还原能力的验证：将步骤7中所得的反应混合液剩余部分过滤膜，重复步骤6和7，再测定胡敏酸的还原能力，并重复数次，若数次测定值相差小于10％，即证明所测的为胡敏酸的稳定还原能力。

所述的还原能力测定方法，其中，步骤1中的NaOH和Na₄P₂O₇混合液含有0.1M的NaOH和0.1M的Na₄P₂O₇。

所述的还原能力测定方法，其中，步骤1中的NaOH和Na₄P₂O₇混合液是以固液比1g:10ml加入有机废弃物中。

所述的还原能力测定方法，其中，步骤1和步骤6中的HCl为6M的HCl。

所述的还原能力测定方法，其中，步骤2中的LB液体培养基经过高温灭菌处理。