[发明专利]一种纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法

说明书

本发明公开了一种纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法，包括：步骤一、提供刀豆脲酶溶液，具体包括：将刀豆破碎后加入去离子水中，冷藏静置，离心，得到刀豆脲酶溶液；步骤二、提供含尿素和氯化钙的混合溶液；步骤三、将纳米SiOsubgt;2/subgt;加入含尿素和氯化钙的混合溶液中，得到含纳米SiOsubgt;2/subgt;、尿素和氯化钙的混合溶液；步骤四、将含纳米SiOsubgt;2/subgt;、尿素和氯化钙的混合溶液和刀豆脲酶溶液先后加入含重金属污染土中，静置，完成重金属修复。本发明的方法可实现对重金属污染土的修复，相对于未加入纳米SiOsubgt;2/subgt;的修复方法，下层污染土修复效率显著提高，具有明显提高的重金属污染土修复性能。

技术领域

本发明属于重金属修复技术领域，具体涉及一种纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法。

背景技术

含重金属土壤目前成为环境治理领域极其重要的课题，其治理困难主要存在于：重金属具有向周边环境中运移的能力、重金属的赋存形态均具有一定的可被生物吸收性、重金属不能被生物降解、重金属化学性质相对稳定、重金属土中难以分离且会随着土壤渗流污染地表水和地下水。

目前对于重金属修复中常采用电动修复法和酶诱导碳酸盐(EICP)技术，电动修复法通过施加电流对重金属离子进行迁移，使其聚集在电极附近。比如专利申请文件CN217665395U公开一种电动-淋洗联合修复装置，存在工程量大成本高昂并易造成二次污染、修复周期长等缺点。随着生物与土木工程学科的交叉综合，利用微生物诱导碳酸盐沉淀修复重金属技术备受关注，比如专利申请文件CN111036671A公开一种通过碳酸盐矿化菌矿化结晶固化重金属，但由于微生物修复需要进行细菌培养，受温度、pH、尺寸等因素影响较大，难以满足细粒土修复要求。酶诱导碳酸盐(EICP)技术中普遍存在碳酸盐沉积速率低且不稳定的缺陷，而通过生物炭或壳聚糖联合强化过程中，又存在在细粒土中迁移性能较差，导致深层细粒土修复效果不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法。本发明的纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法通过先配制含纳米SiO₂、尿素和氯化钙的混合溶液，然后将所述含纳米SiO₂、尿素和氯化钙的混合溶液和步骤一所述刀豆脲酶溶液先后加入含重金属污染土中，实现对重金属污染土的修复，相对于未加入纳米SiO₂的修复方法，下层污染土修复效率显著提高，具有明显提高的重金属污染土修复性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法，其特征在于，包括：

步骤一、提供刀豆脲酶溶液，具体包括：将刀豆破碎后加入去离子水中，得到刀豆溶液，将所述刀豆溶液冷藏静置，离心，得到刀豆脲酶溶液；

步骤二、提供含尿素和氯化钙的混合溶液；

步骤三、将纳米SiO₂加入步骤二所述含尿素和氯化钙的混合溶液中，得到含纳米SiO₂、尿素和氯化钙的混合溶液；

步骤四、将所述含纳米SiO₂、尿素和氯化钙的混合溶液和步骤一所述刀豆脲酶溶液先后加入含重金属污染土中，静置，完成重金属修复。

上述的一种纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法，其特征在于，步骤一中，所述冷藏静置温度为4℃～10℃，时间为2h～12h。

上述的一种纳米材料强化酶诱导碳酸盐矿化重金属污染土的方法，其特征在于，步骤二中，所述含尿素和氯化钙的混合溶液为将0.5mol/L～1.5mol/L的尿素溶液和0.5mol/L氯化钙溶液按照体积比为1:1混合，得到含尿素和氯化钙的混合溶液。