[发明专利]一种利用小麦麸皮及LB培养基促进土壤中塑化剂DEHP生物降解的方法

说明书

技术领域

本发明属于污染土壤修复领域，特别涉及一种利用小麦麸皮与污染土壤直接混合，促进土壤中塑化剂DEHP降解的原位修复方法。

背景技术

塑化剂是一种增加塑料材料的柔软性或使材料液化的添加剂，被普遍应用于玩具、食品包装材料、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品，如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液等数百种产品中。其中邻苯二甲酸二-(2-乙基己)酯(diethylhexyl phthalate，DEHP，结构式如图1)，因增塑性能优良，是邻苯二甲酸酯类塑化剂中用量最大的一种。DEHP的分子结构类似荷尔蒙，被称为“环境荷尔蒙”，若长期食用可能引起生殖系统异常、甚至造成畸胎、癌症的危险。

由于本身带有较强疏水性，进入环境的塑化剂容易沉积到土壤中。加上自身结构稳定性比较高，在土壤中不易被进一步分解，形成越积越多的趋势。同时，这类污染物可以通过食物链富集，被人体摄入，使其慢性毒性在人体发挥作用。

因为污染发生在土壤中，采用物理、化学手段去降解这些污染物都是不现实的。目前除了积极做好源头控制外，通过技术手段加速土壤中污染物的分解是一种有效手段。土壤原位修复，即指通过改变土壤中某种因素而加快其中污染物分解的速度的技术。添加生物炭被证实可以促进污染土壤的原位修复。考虑到生物炭的制备涉及高温反应，本发明选择了采用更为易得、成本较低的天然产品麸皮，以其替代生物炭用于原位修复。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种针对塑化剂DEHP污染土壤的简便、有效的原位修复方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用小麦麸皮及LB培养基促进土壤中塑化剂DEHP生物降解的方法，该方法将干燥的小麦麸皮粉碎后，通过20目筛网去除较大颗粒，以1-10％(w/w)的比例与DEHP污染土壤充分混合，同时添加1％(v/v)浓度的LB培养基作为营养强化剂，保持土壤湿度在20-40％之间，处理20-30天，可明显促进土壤中DEHP的生物降解。

相比于现有的土壤修复方法，本发明具有自身的优势。体现在：操作过程简便，仅需要粉碎麸皮，并将之与土壤进行混合；成本低，小麦麸皮来源广泛，价格较生物炭更低；原位修复效果较好，可以有效促进DEHP在土壤中的降解；无二次污染；适合推广。

附图说明

图1为DEHP化学结构；

图2添加不同浓度小麦麸皮对DEHP降解速率的影响。

具体实施方式

麸皮是小麦加工加工面粉后得到的副产品。采用粉碎机将市场购买的小麦麸皮制成粉末，通过20目筛网将粉末中较大的颗粒去除。将一定比例(1-10％，w/w)的麸皮添加到土壤中，与之充分混合。在原位修复过程中保持一定的湿度(20-40％)，并保持室温和正常的空气接触，处理20-30天。

同时为了进一步增加降解效果，在土壤中添加麸皮的同时，可添加1％(v/v)浓度的LB培养基作为营养强化剂，LB培养基配方：酵母粉5g/L、蛋白胨10g/L、NaCl 10g/L，以水定容至1L，控制pH在7.0-7.2之间。

在实验室中模拟受DEHP污染的土壤，使其含有1μg/g(土壤)的DEHP，将麸皮按照不同的浓度与土壤进行混合，并设置未添加麸皮的土壤进行比较；通过实验发现，依靠土壤自身的微生物，在大约1个月的时间内降解的DEHP未超过10％。而添加1％的小麦麸皮后，所降解的DEHP提高至20％以上。通过提高麸皮的添加比例，可以进一步提高土壤中DEHP的降解速率。因此，小麦麸皮可以明显提高土壤中DEHP的降解速度。

实施例1：

从浙江大学紫金港校区园内取土共5kg，未采用任何灭菌手段处理，于实验室内混合均匀，分装于5个500mL体积的三角瓶，每个瓶子内盛土100g。在其中的4个三角瓶中添加一定比例的小麦麸皮(设置不同浓度：1％、3％、6％、10％)，并且在每个瓶中加入100μg DEHP，以干净的金属棒进行搅拌混匀，随后以无菌纱布封口，放入培养箱中，以30℃、40％湿度避光培养。需要检测时，将瓶子取出，以无菌药匙从各个瓶子中取出约1g土壤，采用有机溶剂萃取并以HPLC检测其中DEHP的含量。

通过定期检测，可以观察到DEHP浓度在一个月内的下降过程(图2)，其中添加麸皮的实验组下降速度高于对照组。