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一种吸附重金属镉的植物蛋白淋洗液及其制备方法和使用方法

技术摘要:
本发明属于重金属污染治理领域。本发明提供了一种吸附重金属镉的植物蛋白淋洗液及其制备方法和使用方法,所述植物蛋白淋洗液包含根部蛋白提取液、腐殖酸液、植物螯合素提取液、木质纤维蛋白提取液和叶片蛋白提取液。本申请的提取液能够有效降低土壤中的镉含量,具有优  全部
背景技术:
镉是环境中毒性最强的重金属元素之一,具有生物迁移性强、极易被植物吸收和 积累的特点,对动植物和人体均可产生毒害作用,严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功 能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病。农田中镉的超标主要是因为施用含有镉的农药和不合理地 施用化肥,导致土壤中的镉污染。农用塑料薄膜生产过程中所用的热稳定剂中含有镉等物 质,在大量使用塑料大棚和地膜过程中也可以造成土壤重金属的污染。同时,由于工业化的 迅速发展,大量工业废水涌入河道,使污水中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉而进入 土壤,加剧镉污染。 目前,用于淋洗土壤的淋洗液大多为化学淋洗液,包括有机酸或无机酸、碱、盐和 螯合剂等。通过向污染土壤中投入化学改良剂,对重金属进行固定转换、溶解抽提和提取分 离,从而减少污染土壤中的重金属含量,改变土壤环境条件。然而,化学淋洗液一旦使用不 当,其本身同样是导致环境污染的污染源,不仅污染环境还会破坏土壤的理化性质,增加后 期的处理成本。
技术实现要素:
针对以上问题,本发明提供一种吸附重金属镉的植物蛋白淋洗液,不仅能够有效 降低土壤中镉含量,还能大大降低环境污染的风险。 为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案: 本发明提供了一种吸附重金属镉的植物蛋白淋洗液,包含根部蛋白提取液、腐殖 酸液、植物螯合素提取液、木质纤维蛋白提取液和叶片蛋白提取液。 作为优选,所述根部蛋白提取液提取自龙葵,植物螯合素提取液提取自苜蓿和拟 南芥,木质纤维蛋白提取液提取自蜈蚣草和麦麸,叶片蛋白提取液提取自蒲公英和白花泡 桐。 作为优选,所述腐殖酸液中腐殖酸浓度为20~35mg/L。 作为优选,所述根部蛋白提取液的制备方法,包含如下步骤: (1)龙葵根粉末和消解液按1:5~7的质量比例混合,得混合液; (2)将混合液于8~10℃温度下2000~4000r/min离心10~20min,留上清液; (3)上清液中加入TCA-丙酮,沉淀1~3h; (4)沉淀后的上清液于5~8℃温度下2000~4000r/min离心10~20min,留沉淀; (5)离心后的沉淀中加入二硫苏糖醇,离心,得到根部蛋白提取液。 作为优选,所述消解液由Tris-HCl缓冲液、氯化钠和十六烷基三甲基溴化铵组成, 4 CN 111592886 A 说 明 书 2/9 页 所述Tris-HCl缓冲液的浓度为0.04~0.06mol/L;消解液中氯化钠的质量浓度为4.8~ 5.2%;十六烷基三甲基溴化铵的质量浓度为1.8~2.2%;所述消解液的pH值为7.9~8.1; 所述步骤(3)中按龙葵根粉末和TCA-丙酮  1.8~2.2kg:0.9~1.1L的质量体积比添加TCA- 丙酮。 作为优选,所述植物螯合素提取液的制备方法,包含如下步骤: (1)拟南芥、苜蓿和水按0.8~1.2:0.8~1.2:1.8~2.2的质量比例破碎; (2)用20~30s,80*60~100*90的纱布过滤,滤液为植物螯合素提取液。 作为优选,所述木质纤维蛋白提取液的制备方法,包含如下步骤: (1)蜈蚣草粉末、麦麸和水按0.8~1.2:0.8~1.2:2.8~3.2的质量比例混合,调节 pH值到3.8~4.2,75~80℃下保温8~12min; (2)用20~30s,30*20~50*40的纱布过滤,滤液为木质纤维蛋白提取液。 作为优选,所述叶片蛋白提取液的制备方法,包含如下步骤: (1)蒲公英叶片、白花泡桐叶片和冰按0.8~1.2:0.8~1.2:8:12的质量比例粉碎, 得混合浆; (2)混合浆和0.04~0.06mol/L的Tris-HCl缓冲液按3~4kg:0.7~0.8L的质量体 积比混合,得混合液; (3)将混合液在4~6℃条件下2000~4000r/min离心10~20min,得到叶片蛋白提 取液。 本发明还提供了所述的植物蛋白淋洗液在土壤镉污染治理中的应用。 本发明还提供了所述的植物蛋白淋洗液的使用方法,包括如下步骤: (1)初步吸附:将土壤、根部蛋白提取液和腐殖酸液混合后进行初步吸附,得到初 步吸附产物;所述土壤和根部蛋白提取液的质量体积比为0.9~1.1kg:18~22L,所述土壤 和腐殖酸液的质量体积比为0.9~1.1kg:10~14L; (2)二次吸附:将初步吸附产物、植物螯合素提取液和木质纤维蛋白提取液混合后 进行二次吸附,得到二次吸附产物;所述初步吸附产物和植物螯合素提取液的质量体积比 为0.9~1.1kg:15~19L,所述土壤和木质纤维蛋白提取液的质量体积比为0.9~1.1kg:13 ~17L; (3)淋洗排除:用叶片蛋白提取液淋洗二级吸附产物,淋洗流速为  200~350L/h· m3土壤。 本发明提供了一种吸附重金属镉的植物蛋白淋洗液及其制备方法和使用方法,所 述植物蛋白淋洗液包含根部蛋白提取液、腐殖酸液、植物螯合素提取液、木质纤维蛋白提取 液和叶片蛋白提取液。本申请的提取液能够有效降低土壤中的镉含量,具有优异的使用效 果,提取液中的植物蛋白属于粗蛋白的范畴,植物蛋白的活性高,可以满足工程化的土壤修 复现场需要,避免了传统植物蛋白易失活的缺点,能够代替现有的化学淋洗药剂,降低了环 境污染的风险。
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