[发明专利]一种高效降解土壤中四环素类抗生素的原位修复剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种高效降解土壤中四环素类抗生素的原位修复剂及其制备方法，其特征在于，包括以下重量份组分：Pt/TiO₂改性多孔蚕沙30‑40份、石墨烯2‑6份、阳离子交换树脂1‑5份、甲基杆菌4‑6份、栖木槿假单胞菌4‑6份；所述甲基杆菌和栖木槿假单胞菌分别由原菌种在含四环素的基础固体培养基中连续传代驯化所得；所述Pt/TiO₂改性多孔蚕沙的制备过程：将原蚕沙溶胀于6‑12％尿素溶液中，干燥后，在保护气体作用下，180‑200℃炭化1‑2h，加入0.1‑1％溴铂酸溶液和钛酸四丁酯稀释液进行淬灭，再加热至450‑500℃，焙烧3‑5h。本发明可对四环素类抗生素污染的土壤直接进行原位修复，周期短，结合物理吸附、光催化降解和生物降解等手段进行原位脱除，转化率高。

技术领域

本发明属于污染土壤修复技术领域，具体涉及一种高效降解土壤中四环素类抗生素的原位修复剂及其制备方法。

背景技术

四环素类抗生素是由放线菌产生的一类广谱抗生素，包括金霉素、土霉素、四环素及半合成衍生物甲烯土霉素、强力霉素、二甲胺基四环素等，其结构均含有并四苯基本骨架。四环素类抗生素的作用机理是通过细胞外膜的亲水性孔，由内膜上能量依赖性转移系统进入细胞，与核糖体30S亚基特异结合，阻止氨基酰-tRNA联结，从而抑制肽链延长和蛋白质合成，与此同时，还能改变细菌细胞膜通透性，导致胞内重要成分外漏，迅速抑制DNA的复制，从而抑制细菌生长。

四环素由于其价格低廉，是世界各国目前使用量最大的一类抗生素，2014年，美国用于畜牧业的抗生素中，四环素类抗生素占43％。由于四环素性质相对稳定，进入机体后，难以降解吸收，80％以上以母体化合物的形式排入土壤环境中,不断积累，诱导土壤中微生物逐渐产生抵抗性，造成抗药性菌群的富集和抗药基因的诱变与产生，破坏土壤环境，同时，累积在土壤中四环素类抗生素被农作物所吸收，通过食物链进入人体，危害人体健康。现有技术，主要针对四环素类抗生素污染水体进行修复、降解，如申请号为CN201310011876.1的专利，公开一种对四环素污染废水的植物修复方法；如申请号为CN20-1610299434.5的专利，公开一种用于四环素类抗生素吸附的多级孔碳材料的制备方法；如申请号为CN201710610505.3的专利，公开一种四环素污染水体修复材料的制备方法及应用；如申请号为CN20181-10103963.2的专利，公开一种光响应促生氧化自由基降解废水中四环素的方法；如申请号为CN201810106340.0的专利，公开一种壳聚糖磁性四环素分子印迹吸附剂的制备方法与应用；但是，在四环素类抗生素污染土壤的修复方面研究还较少，且不够深入，主要采用微生物菌剂进行降解，但单一生物法处理周期长，如申请号为CN201410-348058.5的专利，公开菌根真菌菌剂及其在降解残留四环素类抗生素方面的应用；如申请号为CN201710115130.3专利，公开一种降解土壤中抗生素的混合菌剂及其制备方法；如申请号为CN2017102000-22.6的专利，公开一株四环素降解菌及其在畜禽粪便堆肥化处理中的应用。

基于以上陈述，研制一种快速、高效降解土壤中四环素类抗生素的原位修复剂具有极其广阔的市场前景和应用价值。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种高效降解土壤中四环素类抗生素的原位修复剂及其制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种高效降解土壤中四环素类抗生素的原位修复剂，包括以下重量份组分：Pt/TiO₂改性多孔蚕沙30-40份、石墨烯2-6份、阳离子交换树脂1-5份、甲基杆菌4-6份、栖木槿假单胞菌4-6份；所述Pt/TiO₂改性多孔蚕沙由原蚕沙经尿素溶胀、炭化及溴铂酸和钛酸四丁酯淬灭，最后450-500℃焙烧制得；所述甲基杆菌和栖木槿假单胞菌分别由原菌种在含四环素的基础固体培养基中连续传代驯化所得。