利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法

本发明涉及土壤修复，具体涉及利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法。

背景技术：

1、表面活性素(surfactin)是目前发现表面活性最佳的生物表面活性剂之一，表面活性素临界胶束浓度(cmc)2×10-5m，0.05％的表面活性素即能使水的表面张力下降到30mn/m。表面活性素是一个环肽，由七个氨基酸形成一个环状的结构接上一个13到16个脂肪酸碳链。在溶液中，脂肪酸碳链呈疏水特性，而环状的氨基酸则为亲水端，氨基酸中的天冬氨酸及谷氨酸皆带负电，两个带负电的氨基酸会形成钳状，使表面活性素分子形成带负电的马鞍结构，属于阴离子生物表面活性剂。针对现有技术存在以下问题：

2、土壤污染是严重的环境污染问题，原因是污染物时常跟土壤粒子产生物理或化学键结，使得污染物紧紧地吸附在土壤粒子表面而难以移除，土壤中污染物的组成也很复杂，很多具有毒性或会产生基因突变与致癌的风险，由枯草杆菌生产的表面活性素，能够移除沙质土壤中62％的煤油，适合应用在原位油污清除与原油储槽底层污泥的清洗，但表面活性素的发酵生产存在产量低和成本高等问题，阻碍了其产业化及大规模应用。

技术实现思路

1、本发明提供利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，所述修复石油烃污染土壤的方法包括以下步骤：

4、步骤一：表面活性素制备；

5、步骤二：管柱实验；

6、步骤三：结果分析；

7、所述步骤一中的表面活性素由自有枯草芽孢杆菌菌株所生产。

8、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤一包括以下步骤：

9、a1：把菌株接种入lb培养液中，在转速200rpm、30℃的条件下振荡培养12个小时；

10、a2：将培养液与msi培养液以1：20混合，将混合液在9000rpm、4℃的条件下离心；

11、a3：取上清液，用盐酸调整ph＝2，再用二氯甲烷萃取，挥发后可得到表面活性素的固体，分子量约为1000。

12、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤二包括以下步骤：

13、b1：取石油烃污染的土壤填充管柱，tph起始浓度为2741mg/kg，然后分别以纯溶液淋洗和利用表面活性剂溶液生成泡沫，再以泡沫进料的方式进行淋洗；

14、b2：溶液淋洗试验时控制液体进料流量是2ml/min，当淋洗后的溶液由管柱底端流出时，开始收集，并分析溶液中tph的浓度；

15、b3：当淋洗后的溶液由管柱底端流出时，开始收集，并分析溶液中tph的浓度。

16、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤三中淋洗实验使用浓度0.1mm的表面活性素水溶液直接洗脱tph的效率是11％左右，而直接使用水淋洗的效率仅为0.65％的十倍以上，而使用表面活性素水溶液产生的泡沫，进行泡沫淋洗实验，可以明显看到泡沫均匀地在管柱中累积，且在淋洗液体积相同的条件下，0.1m m的表面活性素水溶液产生的泡沫洗脱tph的效率提高到了92％，远远大于只使用表面活性素溶液的淋洗效率。

17、本发明技术方案的进一步改进在于：现提出一种土壤淋洗采集装置，包括底座机构，所述底座机构的顶部设置有淋洗机构，所述淋洗机构包括有淋洗管，所述淋洗管的顶部活动安装有翻转盖，所述翻转盖的圆心处贯穿螺纹安装有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端固定安装有旋转把手，所述螺纹杆的底端固定安装有圆形压盘，所述翻转盖的上下两侧贯通开设有加水口，所述圆形压盘的侧壁与淋洗管的内壁搭接。

18、本发明技术方案的进一步改进在于：所述淋洗管的内壁底部固定安装有漏斗下料板，所述漏斗下料板的底部贯穿至淋洗管的底部，所述淋洗管的内壁卡接有过滤板，所述过滤板位于漏斗下料板的上方，所述过滤板的上下均匀贯通开设有出液孔。

19、本发明技术方案的进一步改进在于：所述底座机构、包括有底板，所述底板的顶部左右两侧均固定安装有立板，两个所述立板的顶部均固定安装有两根支撑杆，所述支撑杆的顶部与淋洗管的底部固定连接。

20、本发明技术方案的进一步改进在于：所述底板的顶部中心开设有限位孔，所述限位孔内卡接有装液杯，所述装液杯位于淋洗管的正下方，所述装液杯的前侧固定安装有杯把，所述装液杯的侧壁下方固定安装有橡胶圈。

21、由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

22、1、本发明提供利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，通过以含石油烃污染(tph浓度为2741mg/kg)的土壤填充管柱模拟污染土壤进行原位修复实验：分别以纯溶液淋洗和利用表面活性剂溶液生成泡沫，再以泡沫进料的方式进行淋洗，使石油烃污染土壤可快速利用表面活性素进行修复。

23、2、本发明提供一种土壤淋洗采集装置，通过淋洗管、装液杯、圆形压盘的配合，使进入土壤与土壤混合的溶液可利用圆形压盘的挤压快速被榨出，并利用装液杯进行集中收集，从而提高溶液收集效率。

技术特征：

1.利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：所述修复石油烃污染土壤的方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：所述步骤一包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：所述步骤二包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：所述步骤三中淋洗实验使用浓度0.1mm的表面活性素水溶液直接洗脱tph的效率是11％左右，而直接使用水淋洗的效率仅为0.65％的十倍以上，而使用表面活性素水溶液产生的泡沫，进行泡沫淋洗实验，可以明显看到泡沫均匀地在管柱中累积，且在淋洗液体积相同的条件下，0.1m m的表面活性素水溶液产生的泡沫洗脱tph的效率提高到了92％，远远大于只使用表面活性素溶液的淋洗效率。

5.根据权利要求3所述的利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，现提出一种土壤淋洗采集装置，包括底座机构(2)，其特征在于：所述底座机构(2)的顶部设置有淋洗机构(1)，所述淋洗机构(1)包括有淋洗管(11)，所述淋洗管(11)的顶部活动安装有翻转盖(12)，所述翻转盖(12)的圆心处贯穿螺纹安装有螺纹杆(13)，所述螺纹杆(13)的顶端固定安装有旋转把手(132)，所述螺纹杆(13)的底端固定安装有圆形压盘(131)，所述翻转盖(12)的上下两侧贯通开设有加水口(14)，所述圆形压盘(131)的侧壁与淋洗管(11)的内壁搭接。

6.根据权利要求5所述的一种土壤淋洗采集装置，其特征在于：所述淋洗管(11)的内壁底部固定安装有漏斗下料板(111)，所述漏斗下料板(111)的底部贯穿至淋洗管(11)的底部，所述淋洗管(11)的内壁卡接有过滤板(112)，所述过滤板(112)位于漏斗下料板(111)的上方，所述过滤板(112)的上下均匀贯通开设有出液孔(1121)。

7.根据权利要求5所述的一种土壤淋洗采集装置，其特征在于：所述底座机构(2)、包括有底板(21)，所述底板(21)的顶部左右两侧均固定安装有立板(22)，两个所述立板(22)的顶部均固定安装有两根支撑杆(23)，所述支撑杆(23)的顶部与淋洗管(11)的底部固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种土壤淋洗采集装置，其特征在于：所述底板(21)的顶部中心开设有限位孔(211)，所述限位孔(211)内卡接有装液杯(212)，所述装液杯(212)位于淋洗管(11)的正下方，所述装液杯(212)的前侧固定安装有杯把(2121)，所述装液杯(212)的侧壁下方固定安装有橡胶圈(2122)。

技术总结本发明公开了利用表面活性素结合淋洗程序修复石油烃污染土壤的方法，涉及土壤修复技术领域，所述修复石油烃污染土壤的方法包括以下步骤：步骤一：表面活性素制备；步骤二：管柱实验；步骤三：结果分析；所述步骤一中的表面活性素由自有枯草芽孢杆菌菌株所生产，所述步骤一包括以下步骤：A1：把菌株接种入LB培养液中，在转速200rpm、30℃的条件下振荡培养12个小时；A2：将培养液与MSI培养液以1：20混合，将混合液在9000rpm、4℃的条件下离心。本发明通过以含石油烃污染的土壤填充管柱模拟污染土壤进行原位修复实验：分别以纯溶液淋洗和利用表面活性剂溶液生成泡沫，再以泡沫进料的方式进行淋洗，使石油烃污染土壤可快速利用表面活性素进行修复。技术研发人员：刘骁勇,徐会连,孔孟孟,李惠生受保护的技术使用者：济南大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15