[發明專利]一種生物納米磁鐵礦及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010655783.2
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111893113B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳曼佳;劉承帥;喬江濤;童輝;周繼梅;呂亞輝
• 申請（專利權）人: 廣東省生態環境技術研究所
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N1/20;B09C1/10;C02F3/34;C12R1/15;C12R1/01;C02F101/36
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種生物納米磁鐵礦及其制備方法與應用。一種生物納米磁鐵礦，由鐵還原菌及鐵氧化物制成。其制備方法如下：將鐵還原菌接種于鐵氧化物中，加入電子供體，調節pH，除氧，培養，得到生物納米磁鐵礦。所述的制備方法，還包括如下步驟：將得到的生物納米磁鐵礦離心，接著依次用水、無水乙醇清洗、分離，干燥。本發明提供的生物納米磁鐵礦粒徑小、富含亞鐵、同時具備高吸附特性和還原性；相比傳統的生物修復方法，采用本發明提供的生物納米磁鐵礦進行修復，既防止了有機氯濃度對微生物毒害，具有處理高濃度有機氯農藥和高消除效率等優點，對五氯酚的濃度高達10mg/Kg土壤的消除率高達91.56％，且無二次污染。

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，具體涉及一種生物納米磁鐵礦及其制備方法與應用。

背景技術

有機氯農藥是自然界中普遍存在的高毒、難降解的持久性有機污染物。在農業生產總被廣泛用于殺蟲、殺菌、木材防腐等，對濕地、水體、土壤等造成了嚴重的污染，且土壤是有機氯農藥的“聚集地”。而土壤中的有機氯農藥被作物吸收后，將嚴重危害農產品安全，并通過食物鏈進入人體，危害人體健康。如何高效消除土壤中五氯酚污染成為亟待解決的環境問題。

目前，對于土壤中有機氯農藥的去除方法有物理法、化學法和生物修復等。常用的物理修復方法有熱解析和氣相抽提技術等手段，這些方法較為簡單、可操作性強，但投入量較大，破壞原有的土壤結構和生態系統，不適合大范圍應用。化學修復方法主要是通過化學修復劑與有機氯農藥發生化學反應，去除毒性，但對滲透性差的土壤修復效果不明顯，且有可能引起二次污染的潛在危害。生物修復技術是環境友好型修復技術，費用較低，但微生物降解有機氯農藥之前一般均需要一段時間的馴化期，且有一定的專屬性，并不適用所有的有機氯污染土壤，土壤有機氯農藥的含量也不能太大。這些傳統修復技術的缺點制約了有機氯污染土壤修復的效果和發展。

近些年，隨著科技發展進步，研究發現納米材料修復技術給人們提供了新的機遇。納米材料的粒徑通常為1～100nm，體積小、比表面積大、活性強、催化潛力大等特征，被應用于環境污染物的治理中。盡管納米材料如納米零價鐵對污染物的去除效率高，但通過化學手段合成的納米材料，其粒徑通常為50～100nm，且熱力學不穩定，易團聚且容易被氧化腐蝕，從而引起還原能力的下降，使其發展應用受到了限制。

因此，必須對經典的納米材料進行改進，克服弱穩定性、易沉淀以及還原能力下降等問題，為納米材料還原降解有機氯農藥提供更有利條件。

發明內容

為了克服現有還原降解有機氯農藥存在的問題，本發明第一個方面的目的，在于提供一種生物納米磁鐵礦。

本發明第二方面的目的，在于提供上述生物納米磁鐵礦的制備方法。

本發明第三方面的目的，在于提供一種包含上述生物納米磁鐵礦的有機氯脫除劑。

本發明第四方面的目的，在于提供上述生物納米磁鐵礦和/或有機氯脫除劑在還原降解有機氯中的應用。

本發明第五方面的目的，在于提供一種修復有機氯污染的方法。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

本發明的第一個方面，提供一種生物納米磁鐵礦，由鐵還原菌及鐵氧化物制成。

所述的鐵還原菌優選為產氣腸桿菌Enterobacter aerogenes XM02(CGMCC1969)、成團泛菌Pantoea agglomerans MFC4(CGMCC 2353)、腐殖質棒桿菌Corynebacterium humireducens MFC5(CGMCC 2352)、硫還原地桿菌Geobactersulfurreducens PCA(ATCC51573)和奧奈達希瓦氏菌Shewanella onesidensis MR-1(ATCC700550)中的至少一種；更優選為奧奈達希瓦氏菌Shewanella onesidensis MR-1。