[發(fā)明專利]一種活性污泥改性粘土礦物抑制植物吸收土壤氟的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710718629.3 | 申請日： | 2017-08-21 |
| 公開（公告）號： | CN107649498B | 公開（公告）日： | 2022-12-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳寒松;李小忠;鄭紹成;李銘紅;鄭孝華;吳婷 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江師范大學(xué)行知學(xué)院 |
| 主分類號： | B09C1/00 | 分類號： | B09C1/00;B09C1/02;B09C1/08;B09C1/10;C09K17/40 |
| 代理公司： | 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100 | 代理人： | 吳佩 |
| 地址： | 321000 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 活性污泥 改性 粘土 礦物 抑制 植物 吸收 土壤 方法 | ||
本發(fā)明是一種活性淤泥改性粘土礦物抑制植物吸收土壤氟的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟：⑴量取清水放入容器內(nèi)，加入一定量的葡萄糖、普鈣、尿素，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙猓虎剖占鞘形鬯幚韽S生化池內(nèi)活性污泥作為菌種，將其放入步驟⑴中的容器內(nèi)，加入粘土礦物并攪拌均勻，然后進行間歇性曝氣；⑶曝氣結(jié)束后，加入氯化鈣并攪拌均勻，靜置沉淀；⑷將步驟⑶中分離得到的沉淀物進行收集后用清水淋洗，然后進行高溫處理，得到活性污泥改性的粘土礦物；⑸在氟污染土壤的耕作層加入該活性污泥改性粘土礦物，翻土混合，然后進行植物的常規(guī)種植。本發(fā)明操作簡單，成本低廉，可將土壤中的氟元素固定在粘土礦物空間結(jié)構(gòu)中，從而有效抑制了植物的吸收。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于土壤污染修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種活性淤泥改性粘土礦物抑制植物吸收土壤氟的方法。
背景技術(shù)
氟(fluorine，F(xiàn))雖是機體正常生理活動的微量元素之一，但人類如過量攝取則可引起氟骨癥、氟斑牙、腦損傷等氟中毒癥狀，稱為地方性氟中毒，俗稱地氟病。該病屬典型的地球化學(xué)性疾病，累及世界許多國家和地區(qū)，我國屬于地氟病的高分布國家。地氟病通常分為飲水型、食物型、燃煤型和混合型四大類。土壤氟污染引發(fā)的地氟病屬于混合型，即土壤氟污染可通過滲濾等作用，污染淺層地下水，從而成為飲水型地氟病來源。同時，土壤氟污染也可因植物吸收而積累在植物體內(nèi)，通過直接食用其中的蔬果糧食或者間接食用飼喂該高氟植物的禽畜肉類，而被人類所攝取，即通過食物鏈影響人體健康。因此，對土壤氟污染進行修復(fù)，通過抑制植物對氟的吸收從而阻礙其進入食物鏈具有重要的現(xiàn)實意義。
目前，對土壤中無機污染的修復(fù)技術(shù)研發(fā)多集中在重金屬領(lǐng)域，相關(guān)成果較多。但重金屬屬于陽離子，而氟通常以陰離子形態(tài)存在，在治理技術(shù)及應(yīng)用效果上具有本質(zhì)的區(qū)別。關(guān)于土壤氟污染的修復(fù)技術(shù)報道相對較少。
發(fā)明專利CN201510728049.3公開了一種氟污染土壤的修復(fù)劑及修復(fù)方法，主要使用改性泥碳、鈣鎂磷肥以及碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣等，將其配置成懸濁液對土壤進行澆灌，該方法可吸附沉淀水溶態(tài)的氟離子，對飲水型氟污染效果較好。發(fā)明專利CN201310195260.4公開了一種降低土壤水溶態(tài)氟含量的方法，將單寧與Al3+、Fe3+、Ce3+、Zr4+等離子制成水溶態(tài)氟的吸附劑，并與“NPK-腐植酸”緩釋肥混合改性使用，可將水溶態(tài)氟固定在土壤中，并在一定程度上降低其對作物的危害。
上述方法使用外源工業(yè)型物質(zhì)，操作過程中須格外注意，對土壤存在一定的二次污染風(fēng)險。此外，對氟污染土壤的修復(fù)主要針對水溶態(tài)氟，而植物根系對土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收雖然和水溶態(tài)有一些關(guān)聯(lián)，但作為生物傳輸方式，吸收對象的分子鏈長短、分子量大小、表面基團性質(zhì)等因素均有極大的影響作用。
因此，對土壤氟污染進行修復(fù)，減少其對人類健康的影響具有重要意義，而目前相關(guān)修復(fù)技術(shù)存在一定局限性，開發(fā)抑制植物吸收土壤氟的方法具有可行性及應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以天然土壤中的粘土礦物為主要成分，利用活性污泥對其表面結(jié)構(gòu)進行活化改性后，作為土壤添加劑有效抑制植物吸收土壤氟的方法。該方法操作簡單、成本低廉，對土壤環(huán)境友好且無副作用，能顯著減少植物對土壤中氟元素的吸收，從而在食物鏈端降低土壤氟污染對人體的危害。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種活性污泥改性粘土礦物抑制植物吸收土壤氟的方法，包括如下步驟：
⑴量取清水放入容器內(nèi)，加入一定量的葡萄糖、普鈣、尿素，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙猓?/p>
⑵收集城市污水處理廠生化池內(nèi)活性污泥作為菌種，將其放入步驟⑴中的容器內(nèi)，加入粘土礦物并攪拌均勻，然后進行間歇性曝氣；
⑶曝氣結(jié)束后，加入氯化鈣并攪拌均勻，靜置沉淀；
⑷將步驟⑶中分離得到的沉淀物進行收集后用清水淋洗，然后進行高溫處理，得到活性污泥改性的粘土礦物；
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