[发明专利]一种利用黑曲霉去除污染生物质中镉的处理方法

说明书

本发明公开了一种利用黑曲霉去除污染生物质中镉的处理方法，该处理方法包括以下步骤：以黑曲霉作外源添加真菌单独浸提污染生物质中的镉，利用响应面法优化出最佳条件，基于响应面最佳条件利用预处理的方法联合黑曲霉共同作用，完成对污染生物质中镉的去除。本发明处理方法，以微生物浸提的方式将黑曲霉与污染生物质进行摇瓶浸提培养，能够实现是对植物修复后镉污染生物质的有效处理，具有处理效果好、投资少、绿色环保、技术管理要求低、操作简单等优点，同时能够实现处理后生物质作为肥料的再利用，有着良好的环境效益、社会效益和经济效益。

技术领域

本发明属于重金属污染生物质处置技术领域，涉及一种处理污染生物质的方法，具体涉及一种利用黑曲霉去除污染生物质中镉的处理方法。

背景技术

2014年全国土壤污染状况调查公报显示：我国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。其中，无机污染物中镉的点位超标率最高，达7％。植物提取是利用一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物从土壤中吸取重金属，将其转移、贮存到地上部并通过收获植物地上部而去除土壤中污染物的一种方法，也是现阶段比较常见的一种修复农田重金属污染的方法。与传统的修复方法相比，植物修复具有绿色、环保、经济等优势。但是植物修复后，将植株移出场地，这可能导致了大量有害物质在生物质中积累。油料作物因其生物量大、油中重金属含量不超标、且能带来一定的经济价值，常被用来修复农田重金属污染。研究显示油葵中重金属Cd在各部位的分布为:叶根果荚茎籽；榨油后，大多数镉都残留在饼粕中，菜籽饼粕含有镉含量是菜油的2倍，油可以作为能源，解决我国的能源危机。污染植物材料的处理是植物萃取商业化实施的障碍之一。因此，作为植物修复的最后环节，如何安全的处置重金属富集植物生物质被认为是衡量植物修复是否真正成功的重要因素。

目前已有的生物质处理与重金属提纯方法主要是物理与化学浸出相结合的方法。为了提高植物修复效率，许多学者研究了根际土壤中植物-微生物-重金属的密切相互作用。生物浸出是借助于微生物的作用把有价金属从矿石或其它物料中溶浸出来，使其进入溶液的过程，它是综合了湿法冶金，矿物加工，化学工程，环境工程和微生物学的多学科交叉领域。具有工艺简单、流程短、装备简单、投资小、成本低、污染轻、资源消耗量小等诸多优点。现阶段微生物提取技术的研究主要在对矿石或污染土壤中铜、镍等的浸出以及微生物协同植物富集或固定重金属方面，对于利用微生物对植物提取后含镉生物质(叶、秸秆以及油料饼粕等)中镉的浸出、提纯以及浸出后生物质的安全利用等方面的研究仍存在空缺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种处理效果好、经济合理的一种利用黑曲霉去除污染生物质中镉的处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用黑曲霉去除污染生物质中镉的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：

(1)以黑曲霉作外源添加真菌在不同处理下单独浸提污染生物质中的镉；

(2)完成步骤(1)后，利用响应面法优化出黑曲霉单独施用对污染生物质中镉浸出最佳条件；

(3)完成步骤(2)后，基于响应面最佳条件利用预处理的方法联合黑曲霉共同作用，完成对污染生物质中镉的去除。

上述的处理方法，进一步改进的，所述污染生物质为农作物秸秆，为油葵秸秆、油菜秸秆、芝麻秸秆中的一种。

上述的处理方法，进一步改进的，所述黑曲霉购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号为CICC 2214；所述黑曲霉孢子悬浮液浓度为4.25×10⁵～10⁸个·mL^-1；所述黑曲霉的接种量为8％～12％。

上述的处理方法，进一步改进的，所述不同处理为蔗糖含量为70～120g·L^-1，接种量为8％～12％，pH为2～5中的至少一种。