[发明专利]一种重金属钝化剂及其应用

说明书

本发明提供一种重金属钝化剂及其应用。重金属钝化剂包括菌剂、固定液和尿素溶液；菌剂包括碳酸盐矿化菌菌液和产碳酸酐酶菌菌液；碳酸盐矿化菌菌液和产碳酸酐酶菌菌液体积比为(1‑5):1；固定液为氯化钙溶液。上述的重金属钝化剂应用于重金属污染土壤的修复，修复步骤包括：将菌剂与污染土壤混匀，接着依次加入固定液和尿素溶液，然后发酵7‑8天即可。本发明只需7‑8天就能使重金属去除率达到90％以上，大大减少了重金属污染土壤修复的时间。

技术领域

本发明涉及重金属固结的技术领域，具体涉及一种重金属钝化剂及其应用。

背景技术

随着世界经济的快速发展，工业化进程推进过程中的排污问题越来越严重，使得重金属污染问题日益受到全球关注。与其他有机污染物不同，环境中的重金属不易降解，电镀厂和电池厂周围的土壤和地下水中的重金属会通过渗透到食物链中，而对人和动物的健康造成损害，威胁到地球上生物的存在，破坏了生态环境的平衡。

重金属治理的方法主要有化学修复法、物理修复法和生物修复法。传统的物理化学修复方法在处理重金属污染的过程中对设备或材料存在特殊要求，造成修复成本提高，且修复工艺复杂，还要求投入大量的人力和物力。近年来，生物处理法处理重金属因其去除率高、价格低廉且不会产生二次污染，对环境影响作用小等优点受到了广泛的关注。其中利用微生物的矿化作用形成的重金属矿物具有粒径大、移动性小和结构稳定的优点，在土壤及地下水的重金属污染修复方面具有很高的应用潜力。

目前主要应用的是微生物诱导碳酸盐沉淀技术(Microbially InducedCarbonate Precipitation,MICP)来矿化固结重金属，MICP技术是基于碳酸盐矿化菌的一系列生物化学反应，即吸附于微生物胞外聚合物的金属阳离子与微生物代谢过程中产生的CO₃^2-形成重金属矿物。但是目前使用碳酸盐矿化菌固结重金属耗费时间较久，基本需要20天以上才能使重金属去除率达到90％以上，限制了碳酸盐矿化菌在固结重金属中的应用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中使用碳酸盐矿化菌固结重金属耗费时间较久，限制了碳酸盐矿化菌在固结重金属中的应用的缺陷。

为此，本发明提供一种重金属钝化剂，包括菌剂、固定液和尿素溶液；所述菌剂包括碳酸盐矿化菌菌液和产碳酸酐酶菌菌液；碳酸盐矿化菌菌液和产碳酸酐酶菌菌液体积比为(1-5):1；所述固定液为氯化钙溶液。

进一步的，所述碳酸盐矿化菌菌液的获取方法为：

将碳酸盐矿化菌接种至NH₄-YE培养液中，于28℃-30℃下培养24-48h，然后稀释至OD₆₀₀＝1-1.2即可；和/或

所述产碳酸酐酶菌菌液的获取方法为：

将产碳酸酐酶菌菌种接种至LB培养液中，于28℃-30℃下培养24-48h，然后稀释至OD₆₀₀＝1-1.2即可。

进一步的，所述NH₄-YE培养液包括酵母提取物18-20g/L、硫酸铵10-15g/L和Tris(三羟甲基氨基甲烷)13-16g/L。

进一步的，所述LB培养液包括蛋白胨10-15g/L、酵母提取物3-5g/L和氯化钠10-15g/L。

进一步的，所述固定液的浓度为0.01-0.05mol/L。

进一步的，所述尿素溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。

本发明提供一种重金属钝化剂的应用，所述重金属钝化剂为前述的重金属钝化剂，其应用于重金属污染土壤的修复。

进一步的，所述重金属污染土壤的修复步骤包括：