[发明专利]一种腐殖酸包埋氰基/嗜水气单胞菌复合生物炭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种腐殖酸包埋氰基/嗜水气单胞菌复合生物炭及其制备方法，通过限氧条件下恒温焙烧芦苇秸秆粉末热解形成孔径并通过超声清洗，得扩孔的生物炭，然后通过绿茶提取液在生物炭孔道内还原亚铁离子得纳米零价铁‑生物炭，再由TritonX‑100强化嗜水气单胞菌固定在纳米零价铁‑生物炭上，得复合生物炭，接着对复合生物炭表面粗糙化，接枝丙烯腈，得氰基复合生物炭，最后通过腐殖酸钠包埋氰基复合生物炭，最终制得的腐殖酸钠包埋氰基/嗜水气单胞菌复合生物炭对多种重金属污染的土壤修复效果好，土壤中有效态重金属的含量降低，与其它肥料一起使用，增强肥料中营养成分的利用率。

技术领域

本发明涉及生物炭领域，特别是涉及一种腐殖酸包埋氰基/嗜水气单胞菌复合生物炭及其制备方法。

背景技术

随着现代工农业的快速发展，化肥、农药的大量施用和矿井、油田的开采，石油化工、农药医药生产等企业排放导致土壤污染现状不断恶化。其中，土壤有机物和重金属污染已成为不容忽视的突出环境问题，土壤有机污染物多为挥发、半挥发的复合污染物，重金属的富集，不仅导致作物生长严重受阻，出现逆生长，还由于作物对金属的吸收，富集化，对人体存在严重损害风险，这些污染物在土壤中不断的迁移转化，既可以通过农业生产进入食物链，也可以通过呼吸进入人体，同时，还会对地表水和地下水造成污染，危害人类健康，而且目前土壤的污染源已经不再是传统单一的污染源，多种污染源同时对土壤进行污染的情况下，再沿用传统的修复方法难以保证土壤的可利用性和作物的食用安全性，所以，需要针对土壤的多污染源，可变性污染现状做出研究，使得土壤污染得到综合治理。

当前生物炭环境修复功能改进技术可以大致分为三类：直接碳化法，物理活化法，化学活化法。（1）直接碳化法多是在低压限氧条件下，在一定的升温速率下对生物质材料进行热解处理；（2）物理活化法是将含碳物质在一定温度下碳化后，通入空气，水蒸气，二氧化碳等某种氧化性气体，对炭化后物质进行选择性氧化；（3）化学活化法，是将含碳物质与化学活化剂相混合，然后在惰性气体下升温加热至一定温度，恒温一定时间，炭化和活化两步同时发生。通过检索发现，现有生物炭改进方法有对其进行-SO₃H、-NO₂、-NH₂接枝及负载TiO₂、FeS、MnO₂等改性，且现有技术改性的生物炭在吸附复合重金属、稳定土壤中复合重金属的效果仍不能满足需要，针对复合污染体系需要开拓出更高效的其它改性方法。

发明内容

针对上述情况，本发明之目的在于提供一种腐殖酸包埋氰基/嗜水气单胞菌复合生物炭及其制备方法，所开发的腐殖酸包埋氰基/嗜水气单胞菌复合生物炭对于复杂重金属污染土壤具有较好的修复效果。

其解决的技术方案是：

一种腐殖酸包埋氰基/嗜水气单胞菌复合生物炭的制备方法，由以下步骤制备：

(1)将芦苇秸秆粉末在限氧条件下恒温焙烧，芦苇秸秆粉末热解，形成孔径，自然降温后，加入到10-20倍的去离子水中，然后超声清洗生物炭的孔道，超声完成后，过滤，得扩孔的生物炭；

（2）S1，将绿茶置于5倍蒸馏水中，80℃下加热，绿茶中的茶多酚、黄酮、多糖等成分溶解于水中，过滤，得到绿茶提取液；S2，将七水合硫酸亚铁和扩孔的生物炭加入蒸馏水中，氮气气氛下搅拌，七水合硫酸亚铁浸入到生物炭的孔道中，然后倒入无水乙醇中，继续搅拌，然后加入绿茶提取液，继续搅拌，亚铁离子被茶多酚还原成零价铁同时被黄酮、多糖覆盖，然后真空抽滤，用蒸馏水和无水乙醇交替冲洗滤饼后，真空干燥，取出得纳米零价铁-生物炭，密封备用；

（3）将嗜水气单胞菌活化后，置恒温摇床培养，然后将培养的嗜水气单胞菌配制成菌悬液，然后加入TritonX-100溶液，搅拌均匀后，再加入纳米零价铁-生物炭，30℃下搅拌吸附，使得嗜水气单胞菌充分吸附在纳米零价铁-生物炭的生物炭和纳米零价铁的多糖上，抽滤后得到复合生物炭；