[发明专利]一种化学-生物协同强化植物提铀的方法

说明书

本发明涉及一种化学‑生物协同强化植物提铀的方法。解决植物提铀容易造成土壤酸化问题。以植物提取为理论基础，选择速生性强，生物量大，适应性强且对土壤中铀具有富集功能的植物，采用化学添加剂（CaO₂）与生物添加剂（黑曲霉发酵液）相结合的添加方式，CaO₂‑黑曲霉发酵液存在协同作用，能增加铀的溶解，强化植物对铀的吸收，从而达到植物提取铀的目的。该方法既具有取材方便、成本低廉、不会导致土壤酸化。本方法能处理传统植物提铀方法不能或难以处理的含不溶态U（Ⅳ）土壤，扩大资源利用率。

技术领域

本发明属于植物提铀技术领域，具体涉及一种化学-生物协同强化植物提铀技术。

背景技术

随着核电工业的不断发展,我国对铀的需求量将持续增加,预计到2020年,为满足核电发展所需要的铀将达到6000 t左右，但中国铀矿资源禀赋不佳,国内产量难以满足需求,对外依存度处于高位,不利于我国核电产业的可持续发展，因此必须要将大量品位低的铀资源利用起来，需要大力研发包括低品位铀表土等极贫铀资源的高效绿色开发技术。对于低品位铀表土中铀的回收，若用传统的技术进行，成本太高，用植物提铀是更经济的选择。植物提取的机制是基于植物根系具有吸收土壤或水中重金属的能力，目前大量研究工作表明，土壤重金属的诸多形态中，只有不溶态重金属，不容易被植物吸收，所以如何处理含不溶态U（Ⅳ）铀表土成为植物提铀的技术难题。

目前，解决这一问题主要是采用螯合剂强化技术，在进行植物培养过程中，添加螯合剂，由于螯合作用，会促进重金属的溶解。采用的螯合剂主要有小分子有机酸，例如：柠檬酸、草酸、乙二胺二琥珀酸等。但是，有机酸成本较高，累积使用会导致土壤酸化，对植物生长有不良影响。因此需要研发新的强化植物提铀的方法。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是要提供一种化学-生物协同强化植物提铀技术。本发明以植物提取为理论基础，选择速生性强，生物量大，适应性强且对土壤中铀具有富集功能的植物，采用化学添加剂（CaO₂）与生物添加剂（黑曲霉发酵液）相结合的添加方式，CaO₂-黑曲霉发酵液存在协同作用，能增加铀的溶解，强化植物对铀的吸收，从而达到植物提取铀的目的。该方法既具有取材方便、成本低廉、不会导致土壤酸化。

具体措施包括：

1、黑曲霉发酵液的制备：包括真菌活化、培养基的配制、摇床培养以及固液分离得到的发酵液；

2、含铀土壤中种植铀富集植物；

3、对种植铀富集植物的土壤施加化学-生物添加剂；

4、收集、烘干、灰化植物，用硝酸-搅拌浸出对铀进行回收。

进一步的措施如下：

（1）所用真菌为黑曲霉，菌种的活化复壮采用PDA 固体培养基，在恒温培养箱中30℃培养3 d。用无菌蒸馏水冲洗 PDA 表面成熟的黑曲霉孢子，经微孔滤头过滤后，滴入改良纽鲍尔计数板并计数，通过稀释，制得浓度为10⁷ spores/ mL（OD值为1.0）的孢子悬液。接种孢子悬液（接种体积为1%）置于于30 g/L 葡萄糖、0.5 g/L KCl、0.5 g/L NaCl、0.5 g/LMgSO₄、7.5 g/L 蛋白胨组成的培养基中生长，培养基pH值为7，然后置于30℃，150 rpm恒温振荡器内培养四天，最后固液分离得到黑曲霉发酵液。

（2）植物种子用次氯酸钠浸泡15 min消毒，洗净后温水60℃浸种6 h自然风干后，置于培养箱中，待其出苗。种子出苗后移栽定植于含铀土壤中，试验期间保持温度28℃、湿度65％。根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，