[发明专利]利用纳米铁与白腐菌吸附移除洗脱液有机氯农药的方法

说明书

本发明公开了一种利用纳米铁与白腐菌吸附移除洗脱液有机氯农药的方法，包括如下步骤：以还原性铁粉和γ型三氧化二铁纳米颗粒为吸附和催化剂，与白腐菌形成复合吸附剂；复合吸附剂对增效洗脱液中表面活性剂进行生物降解，使难溶于水的有机氯农药成分析出，吸附在菌丝与纳米颗粒复合吸附剂上，通过氧化反应使菌球形成包埋层，再通过磁力吸附将复合吸附剂从增效洗脱液中移除。本发明的优点在于：(1)复合吸附剂采用活菌，对有机氯农药进行降解的效率高；(2)在10天内对1000ppm浓度有机氯农药污染土壤洗脱液可实现安全、高效、快速地有效去除，移除效率超过94％；(3)复合吸附剂的制备简单、成本低，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机氯农药废水处理领域，尤其涉及一种利用纳米铁与白腐菌吸附移除洗脱液有机氯农药的方法。

背景技术

随着城市化进程的快速推进，许多有机氯农药生产化工厂搬迁出城区，有机氯农药(例如DDT、硫丹等)均属于持久性有机污染物(《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》)，使得这些重度有机氯污染场地长期无法得以再利用。目前，采用的处理方法有高温焚烧、原位化学处理、生物修复方法和土壤异位淋洗和增效洗脱技术等。其中，植物和微生物修复方法无二次污染，但是对于持续有机氯农药重度污染场地，有机氯农药难溶于水，不易为微生物利用，且受环境影响因素较多，生物修复方法周期长，无法实现快速移除污染物的效果；高温焚烧方法和化学方法处理效果快，但是价格昂贵，且化学处理方法亦可能带来二次污染。土壤有机氯农药洗脱修复技术具有快速、高效的特点，由于采用异位处理，不产生二次污染，因此在高浓度难挥发性有机污染场地修复中具有明显的技术优势。

目前，得到实际应用的是增效洗脱方法，基本原理是：通过吐温80、吐温20、以及曲拉通X100等表面活性剂增强有机氯农药溶解，然后浸泡和淋洗处理将有机氯农药从土壤中转移到增效洗脱液中，再使用洗脱液处理技术包括沉淀絮凝法、分离浓缩法、溶剂萃取法等方法最终把有机氯农药提取出来，并对其进行回收和销毁。其中，洗脱液处理是土壤有机氯农药增效洗脱修复的重要环节。有机氯农药如DDT和硫丹溶解度低，因而洗脱废液中增效溶解的主要成分为表面活性剂。这些试剂在洗脱过程中是有机氯农药溶解洗脱必不可少的助溶剂，但在洗脱废液处理过程中就成为有机氯农药难于分离提取的不利因素。通常采用液液萃取是利用有机溶剂如正己烷、辛烷等将洗脱废液中的有机氯农药萃取出来，但使用大量的有机溶剂成本高，亦不能达到浓缩的作用，还需要蒸馏浓缩过程。因此增效洗脱废液难于处理，成本高制约土壤有机氯农药增效洗脱技术的推广。

黄孢原毛平革菌是一种白腐真菌。菌丝在液体中相互缠绕形成多孔微球结构，是一种天然吸附剂，应用于重金属等有害物质废水处理。但是由于增效洗脱液中表面活性剂的存在，导致菌丝对有机氯农药的吸附效率不高，并且黄孢原毛平革菌在高浓度表面活性剂的溶液中生长缓慢，这制约其作为有机氯农药吸附剂的应用。

因此，环保、高效、易于分离且成本低的吸附剂开发是有机氯农药增效洗脱废液处理的亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种环保、高效、易于分离、成本低，且通过铁基纳米材料协同黄孢原毛平革菌的吸附和降解作用移除洗脱液中有机氯农药的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种利用纳米铁与白腐菌吸附移除洗脱液有机氯农药的方法，包括如下步骤：

(1)制备复合吸附剂

将白腐菌菌液涂布在马铃薯固体培养基平板上，待菌种长满平板，将菌丝刮至马铃薯液体培养基，振荡培养形成微球，培养条件为28-32℃，140-160r/min；接着，加入2-6g/L铁基纳米材料和0.4-0.6g/L环糊精，同条件继续振荡培养，形成复合吸附剂，培养过程中加入浓度0.2-0.5％吐温20和0.2-0.8％愈创木酚作为降解酶诱导剂；其中，铁基纳米材料由还原性铁粉和γ型三氧化二铁纳米颗粒混合而成；

(2)降解洗脱液中表面活性剂