[发明专利]一种磁性壳聚糖载反硝化细菌小球的制备方法

说明书

本发明公开了一种磁性壳聚糖载反硝化细菌小球的制备方法，属于环境修复领域，其特征在于，包括以下步骤：a、向壳聚糖溶液中添加Fe2+和Fe3+离子，搅拌混匀形成含有Fe2+和Fe3+离子的壳聚糖混合溶液；b、将含有Fe2+和Fe3+离子的壳聚糖混合溶液逐滴滴入碱性浸泡液，交联后进行冷冻干燥，形成磁性壳聚糖小球；c、将磁性壳聚糖小球投入加有反硝化细菌菌液的培养液中，连续培养，得到磁性壳聚糖载反硝化细菌小球。本发明能够随着反硝化细菌的生长繁殖缓慢释放出反硝化细菌菌体进入水体，对水中的硝酸盐污染物进行有效去除，缓释效果较好，不产生二次污染，产品具有磁性，易回收且制备成本低。

技术领域

本发明涉及到地下水环境修复领域，尤其涉及一种磁性壳聚糖载反硝化细菌小球的制备方法。

背景技术

地下水硝酸盐污染问题与人类健康密切相关，经常饮用含较高浓度硝酸盐的水会使人体因缺氧而患高铁血红蛋白症。目前，针对水中硝酸盐污染，主要的去除方法有非生物法和生物法。非生物法普遍存在成本高、去除不彻底、有二次污染等缺点。生物法是利用自然界存在的反硝化作用即在微生物作用下使硝态氮最终转化为N2O或N2的过程，与非生物法相比，具有去除彻底、处理成本低等优点。

但是游离的反硝化细菌在处理硝酸盐污染地下水时，存在以下四个缺点。一是随着细菌数量的不断增加，致使其群集易沉入水体底部，使得硝酸盐去除速率降低；二是游离微生物存在不易保存的缺点；三是游离微生物会因环境、竞争作用等因素，导致其流失；四是游离的细菌在实际应用过程中，不易回收重复利用。

磁性壳聚糖小球是近年来发展起来的一种新型功能高分子材料，是用壳聚糖包裹磁性粒子形成的具有球状结构的粒子。磁性壳聚糖小球具有制备简单、成本低廉以及无生物毒性的特点，其表面的氨基可以与蛋白质分子的羧基反应，从而将蛋白质分子吸附；表面的羟基可与细菌细胞壁结合，因此，细菌得以负载稳定。同时，在利用磁性壳聚糖小球吸附水中重金属的循环实验中证明，磁性壳聚糖小球本身具有良好的物理化学稳定性。对于今后原位处理地下水污染物来说是一种具有潜在优势的可渗透性反应墙填料。

公开号为CN 103803704A，公开日为2014年05月21日的中国专利文献公开了一种用于地下水硝酸盐污染的可渗透性反应介质材料的制备方法[9]，包括：(1)按质量比为1-3:0.1-0.5:1-3：1.5-3:0.5-1:0.5-1.5:50比例取石英砂、反硝化细菌、壳聚糖、CaCl2、海藻酸钠、包覆型纳米铁及pH为7的Na2PO4-NaH2PO4缓冲溶液；(2)将海藻酸钠、壳聚糖、石英砂和Na2HP04-NaH2PO4缓冲溶液于30-40℃恒温下混匀，得到混合液，冷却至室温；(3)将包覆型纳米铁和反硝化细菌加入混合液中，搅拌混合均匀，制得造粒浆液；(4)将取好的CaCl2固体溶于纯水，制得质量浓度为3-6％的CaCl2交联剂水溶液；(5)将步骤3的造粒浆液滴加到步骤4的CaCl2交联剂水溶液中，在室温下交联，制得球形颗粒；(6)将球形颗粒洗净，于室温下风干，得到目标产物。