[發明專利]一種利用小麥麩皮及LB培養基促進土壤中塑化劑DEHP生物降解的方法

在審

• 申請號: 201710302909.6
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107159707A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 趙宇華;王晟;張美楠;白娜玲
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 劉靜,邱啟旺

技術領域

本發明屬于污染土壤修復領域，特別涉及一種利用小麥麩皮與污染土壤直接混合，促進土壤中塑化劑DEHP降解的原位修復方法。

背景技術

塑化劑是一種增加塑料材料的柔軟性或使材料液化的添加劑，被普遍應用于玩具、食品包裝材料、乙烯地板和壁紙、清潔劑、潤滑油、個人護理用品，如指甲油、頭發噴霧劑、香皂和洗發液等數百種產品中。其中鄰苯二甲酸二-(2-乙基己)酯(diethylhexyl phthalate，DEHP，結構式如圖1)，因增塑性能優良，是鄰苯二甲酸酯類塑化劑中用量最大的一種。DEHP的分子結構類似荷爾蒙，被稱為“環境荷爾蒙”，若長期食用可能引起生殖系統異常、甚至造成畸胎、癌癥的危險。

由于本身帶有較強疏水性，進入環境的塑化劑容易沉積到土壤中。加上自身結構穩定性比較高，在土壤中不易被進一步分解，形成越積越多的趨勢。同時，這類污染物可以通過食物鏈富集，被人體攝入，使其慢性毒性在人體發揮作用。

因為污染發生在土壤中，采用物理、化學手段去降解這些污染物都是不現實的。目前除了積極做好源頭控制外，通過技術手段加速土壤中污染物的分解是一種有效手段。土壤原位修復，即指通過改變土壤中某種因素而加快其中污染物分解的速度的技術。添加生物炭被證實可以促進污染土壤的原位修復。考慮到生物炭的制備涉及高溫反應，本發明選擇了采用更為易得、成本較低的天然產品麩皮，以其替代生物炭用于原位修復。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種針對塑化劑DEHP污染土壤的簡便、有效的原位修復方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種利用小麥麩皮及LB培養基促進土壤中塑化劑DEHP生物降解的方法，該方法將干燥的小麥麩皮粉碎后，通過20目篩網去除較大顆粒，以1-10％(w/w)的比例與DEHP污染土壤充分混合，同時添加1％(v/v)濃度的LB培養基作為營養強化劑，保持土壤濕度在20-40％之間，處理20-30天，可明顯促進土壤中DEHP的生物降解。

相比于現有的土壤修復方法，本發明具有自身的優勢。體現在：操作過程簡便，僅需要粉碎麩皮，并將之與土壤進行混合；成本低，小麥麩皮來源廣泛，價格較生物炭更低；原位修復效果較好，可以有效促進DEHP在土壤中的降解；無二次污染；適合推廣。

附圖說明

圖1為DEHP化學結構；

圖2添加不同濃度小麥麩皮對DEHP降解速率的影響。

具體實施方式

麩皮是小麥加工加工面粉后得到的副產品。采用粉碎機將市場購買的小麥麩皮制成粉末，通過20目篩網將粉末中較大的顆粒去除。將一定比例(1-10％，w/w)的麩皮添加到土壤中，與之充分混合。在原位修復過程中保持一定的濕度(20-40％)，并保持室溫和正常的空氣接觸，處理20-30天。

同時為了進一步增加降解效果，在土壤中添加麩皮的同時，可添加1％(v/v)濃度的LB培養基作為營養強化劑，LB培養基配方：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之間。

在實驗室中模擬受DEHP污染的土壤，使其含有1μg/g(土壤)的DEHP，將麩皮按照不同的濃度與土壤進行混合，并設置未添加麩皮的土壤進行比較；通過實驗發現，依靠土壤自身的微生物，在大約1個月的時間內降解的DEHP未超過10％。而添加1％的小麥麩皮后，所降解的DEHP提高至20％以上。通過提高麩皮的添加比例，可以進一步提高土壤中DEHP的降解速率。因此，小麥麩皮可以明顯提高土壤中DEHP的降解速度。

實施例1：

從浙江大學紫金港校區園內取土共5kg，未采用任何滅菌手段處理，于實驗室內混合均勻，分裝于5個500mL體積的三角瓶，每個瓶子內盛土100g。在其中的4個三角瓶中添加一定比例的小麥麩皮(設置不同濃度：1％、3％、6％、10％)，并且在每個瓶中加入100μg DEHP，以干凈的金屬棒進行攪拌混勻，隨后以無菌紗布封口，放入培養箱中，以30℃、40％濕度避光培養。需要檢測時，將瓶子取出，以無菌藥匙從各個瓶子中取出約1g土壤，采用有機溶劑萃取并以HPLC檢測其中DEHP的含量。

通過定期檢測，可以觀察到DEHP濃度在一個月內的下降過程(圖2)，其中添加麩皮的實驗組下降速度高于對照組。