[發(fā)明專(zhuān)利]一種土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解催化劑及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110190400.3
• 申請(qǐng)日: 2021-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112940732B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬英輝;李利軍;盧美歡;仝澤方;吳文朋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西省微生物研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C09K17/40
• 分類(lèi)號(hào): C09K17/40;A62D3/02;B01J31/38;B01J21/06;C09K101/00;A62D101/04
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 趙徐平

本發(fā)明公開(kāi)了一種土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解催化劑及制備方法，屬于環(huán)保領(lǐng)域。土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解催化劑，以重量份數(shù)計(jì)，包括如下成分：生物炭15?50份、胡敏素5?25份、黃腐酸鉀10?50份、銳鈦型二氧化鈦1?25份、馴化污水底泥20?50份、復(fù)合菌0.3?1份、生物多糖0.4?0.6份、硅藻土0.5?1.5份和麥芽糊精1.2?2.5份。本發(fā)明土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解催化劑可有效提高降解土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解效率，適于推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解催化劑及制備方法。

背景技術(shù)

有機(jī)磷農(nóng)藥是目前應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)有機(jī)農(nóng)藥，其毒性給人類(lèi)、其他生物和環(huán)境帶來(lái)一系列問(wèn)題。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的有機(jī)磷農(nóng)藥大部分進(jìn)入耕作環(huán)境，在土壤中殘留累積；為了避免土壤有機(jī)磷農(nóng)藥殘留過(guò)量累積對(duì)人類(lèi)和環(huán)境造成更大的危害，研究有機(jī)磷農(nóng)藥的加速降解技術(shù)迫在眉睫。

利用微生物降解農(nóng)藥在土壤污染修復(fù)中具有較大應(yīng)用潛力，但也存在一定挑戰(zhàn)：由于土壤環(huán)境復(fù)雜，單純的微生物制劑修復(fù)受到環(huán)境變化的沖擊較大，無(wú)法在土壤中較好地發(fā)揮作用；市場(chǎng)上大多菌劑都是好氧菌，而土壤氧氣不足，不足以支撐好氧菌的繁殖，進(jìn)而影響修復(fù)作用的發(fā)揮；此外，有機(jī)磷農(nóng)藥的降解是一個(gè)逐級(jí)氧化、大分子變小分子、最終被礦化的過(guò)程，而土壤微生物更傾向于利用小分子化合物，導(dǎo)致現(xiàn)有的降解有機(jī)磷農(nóng)藥的生物制劑在有機(jī)磷降解的初始階段非常緩慢。

因此，如何有效催化土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解催化劑及制備方法，將其應(yīng)用于土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解效果顯著。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解催化劑，以重量份數(shù)計(jì)，包括如下成分：

生物炭15-50份、胡敏素5-25份、黃腐酸鉀10-50份、銳鈦型二氧化鈦1-25份、馴化污水底泥20-50份、復(fù)合菌0.3-1份、生物多糖0.4-0.6份、硅藻土0.5-1.5份和麥芽糊精1.2-2.5份；

馴化污水底泥為污水底泥經(jīng)有機(jī)磷農(nóng)藥厭氧馴化獲得；

復(fù)合菌包括具有有機(jī)磷降解功能的好氧菌；

生物多糖為埃吉類(lèi)芽孢桿菌SWL-W8發(fā)酵產(chǎn)生；埃吉類(lèi)芽孢桿菌SWL-W8保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CCTCC NO：M 2017113，保藏地址為中國(guó)武漢市武漢大學(xué)，保藏時(shí)間為2017年3月13日，分類(lèi)命名為埃吉類(lèi)芽孢桿菌Paenibacillus elgii。

本發(fā)明利用生物炭、胡敏素、黃腐酸鉀、銳鈦型二氧化鈦、生物多糖、硅藻土和麥芽糊精作為復(fù)合菌以及馴化污水底泥中兼性厭氧或厭氧菌的負(fù)載載體，將物理化學(xué)法與微生物法結(jié)合，從多方面提高土壤有機(jī)磷農(nóng)藥降解效率；

其中，生物炭是生物質(zhì)在完全或者部分缺氧的情況下熱裂解產(chǎn)生的一種高度芳香化難溶性固態(tài)物質(zhì)，具有復(fù)雜的多孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，將其作為降解催化劑中的成分施入土壤可增大土壤通透性、改善土壤團(tuán)聚體，進(jìn)而有利于好氧的復(fù)合菌發(fā)揮其降解作用。進(jìn)一步地，生物質(zhì)炭中含有一定量的易分解有機(jī)化合物，并且其復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)也能夠吸附更多的水分和養(yǎng)分離子，提高土壤水容量和養(yǎng)分吸持容量；好氧的復(fù)合菌以及馴化污水底泥中的兼性厭氧或厭氧菌可以利用其中養(yǎng)分，進(jìn)而提高生物量和活性。

胡敏素和黃腐酸鉀均可為土壤提供養(yǎng)分，并且其富含具有電化學(xué)活性的基團(tuán)，在微生物的胞外呼吸過(guò)程中發(fā)揮重要作用，可作為電子穿梭體介導(dǎo)微生物與胞外電子受體之間的電子傳遞，加速馴化污水底泥中的兼性厭氧或厭氧菌對(duì)有機(jī)磷的降解。

銳鈦型二氧化鈦具有光催化性能，能夠在土壤有機(jī)磷的降解過(guò)程中產(chǎn)生活性氧，從而促進(jìn)有機(jī)磷降解前期的氧化過(guò)程，提高降解效率。