一種昆蟲病毒蛋白中和土壤重金屬的土壤修復(fù)劑的制作方法
【專利說明】一種昆蟲病毒蛋白中和土壤重金屬的土壤修復(fù)劑
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及土壤重金屬處理技術(shù)，尤其涉及一種昆蟲病毒蛋白中和土壤重金屬的土壤修復(fù)劑。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]由于采礦業(yè)的無序發(fā)展，造成了我國大量的土地重金屬污染超標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計，我國耕地面積的五分之一的土壤重金屬含量超標(biāo)，不適于耕種。
[0005]土壤中的重金屬分為游離態(tài)的重金屬和固定態(tài)的重金屬，土壤中重金屬的總量和土壤中重金屬的危害并不直接相關(guān)。植物的根系只能夠吸收游離態(tài)的重金屬，而無法吸收固定態(tài)的重金屬。游離態(tài)的重金屬通常稱為有效態(tài)重金屬，通常為離子態(tài)，或者溶解態(tài)，例如水溶性的鎘離子，鉛離子，銅離子，汞離子等。因為游離態(tài)的重金屬可以被動植物吸收，所以其生物活性高，毒性大。例如，水稻中鎘的含量與土壤中游離態(tài)的鎘含量正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)大于98%。然而，固定態(tài)的重金屬由于其被牢固的固定，故不能被植物根系吸收，因此固定態(tài)的重金屬不會轉(zhuǎn)移到植物體中。
[0006]土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)中的化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)就是利用的這一個原理。土壤化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)指的是利用特別的穩(wěn)定劑或固定劑對土壤中的活性重金屬離子進行固定化作用，使得重金屬從活性的游離態(tài)變?yōu)橄鄬Ψ€(wěn)定的固定態(tài)，減少重金屬的迀移和生物可用性，從而減輕土壤中重金屬的毒性。穩(wěn)定化技術(shù)是目前土壤修復(fù)技術(shù)中成本低廉的一種技術(shù)。
[0007]目前多數(shù)公開技術(shù)使用的是化學(xué)固定技術(shù)。如專利CN201210383318.3 “重金屬污染土壤修復(fù)用固化劑、重金屬污染土壤修復(fù)方法”中利用硫鋁酸鈣作為固定劑。專利CN201310224997.4 “一種用于重金屬污染土壤修復(fù)的化學(xué)固定劑及其制備和應(yīng)用”中利用堿性物，磷酸鹽作為化學(xué)固定劑。專利CN200910193694.4“固定劑及重金屬污染土壤修復(fù)植物的安全處置方法”中利用磷酸鈣礦石和膨潤土作為固定劑。專利CN200910232564.7 “重金屬污染土壤的凹凸棒原位修復(fù)技術(shù)”中利用凹凸棒土固定重金屬。在利用生物手段處理重金屬方面，專利CN201010102446.7 “光合細菌發(fā)酵液在農(nóng)藥與重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用”，利用細菌固化重金屬。專利CN20110413145.0 “一種修復(fù)重金屬鎘污染土壤的方法”中應(yīng)用活化菌固定鎘。專利CN201210412951.0 “紫金牛葉桿菌RC6b及其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用”中利用紫金牛葉桿菌作為土壤固定劑?；瘜W(xué)類的固定劑往往效果不佳，而且容易引入其他金屬污染為二次污染，如使用堿性物和磷酸鹽類固定重金屬，很容易因為環(huán)境的變化而重新解吸附。生物類的土壤修復(fù)劑，不但環(huán)保安全，而且有較高的吸附固定效果。
[0008]所以開發(fā)一種高效的土壤修復(fù)劑以解決土壤中的重金屬污染問題已經(jīng)是迫在眉睫。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出了一種利用昆蟲病毒蛋白中和土壤重金屬的土壤修復(fù)劑。
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種利用昆蟲病毒蛋白中和土壤重金屬的土壤修復(fù)劑，包括以下重量百分含量的各組分:
昆蟲核型多角體病毒顆粒母液0.5%-5% ；
草炭35%-55% ；
磷酸二氫鉀5%-10% ；
碳酸鈣5%-20% ；
硅酸鈉5%-20% ；
填充物余量。
[0012]其中，所述昆蟲核型多角體病毒顆粒母液中的昆蟲核型多角體病毒采用棉鈴蟲核型多角體病毒、甘藍夜蛾核型多角體病毒、甜菜夜蛾核型多角體病毒、小菜蛾顆粒體病毒、茶尺蠖核型多角體病毒、地老虎核型多角體病毒、斜紋夜蛾核型多角體病毒、菜青蟲核型多角體病毒和美國白蛾核型多角體病毒中的一種或多種的混合物。
[0013]所述的填充物為羥基磷灰石，硅藻土，膨潤土中的一種或多種的混合物。
[0014]本發(fā)明的制作方法:
(I)昆蟲核型多角體病毒顆粒母液的制備:用昆蟲核型多角體病毒感染昆蟲，待病毒在昆蟲體內(nèi)大量擴增繁殖后，昆蟲蟲體化水狀，收集蟲尸體。磨碎蟲尸體，內(nèi)含大量病毒顆粒。
[0015](2)混合物A的配制:將磷酸二氫鉀，碳酸鈣，硅酸鈉按一定比例混合，用粉碎機粉碎，并充分攪拌均勻，得到混合物A。
[0016](3)混合物B的配制:將昆蟲核型多角體病毒加入草炭中，混合均勻，得到混合物B。
[0017](4)將混合物A和混合物B混合均勻。
[0018]使用方法:
根據(jù)土壤污染的程度，土壤重比固定劑重比例為50:1至500:1，與土壤充分混合，中和土壤中的重金屬離子，再灌溉水，反應(yīng)2周后達到固定化效果。上述的重金屬為鎘，鉛，銅，未等。
[0019]在醫(yī)學(xué)臨床上，蛋白質(zhì)對重金屬有顯著的解毒作用。臨床上解救Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金屬鹽中毒的病人時，要求病人服用大量含蛋白質(zhì)豐富的生雞蛋、牛奶或豆?jié){等。這是利用蛋白質(zhì)對重金屬的固定化作用。蛋白質(zhì)可以吸附和固定重金屬離子，使得游離態(tài)的毒性高的重金屬離子變?yōu)楣潭ɑ亩拘缘偷闹亟饘俚鞍讖?fù)合物。生物固定重金屬的原理也是利用菌體或者微生物的表面蛋白或活性有機物固定重金屬。
[0020]昆蟲核型多角體病毒是由昆蟲蛋白構(gòu)成的顆粒體，外殼為病毒蛋白，內(nèi)部為病毒RNA。昆蟲病毒蛋白指的就是病毒顆粒體的外殼蛋白質(zhì)。昆蟲核型多角體病毒顆粒大小為10微米左右，其比表面積大。我們根據(jù)實驗發(fā)現(xiàn)，昆蟲病毒蛋白是一類很好的重金屬固定劑，對重金屬離子有強烈的吸附固定作用。昆蟲病毒蛋白有效的利用其表面的活性基團，如羥基，氨基，羧基，巰基等捕獲，固定和中和重金屬離子，從而將游離態(tài)的重金屬離子，變?yōu)楣潭☉B(tài)的重金屬蛋白復(fù)合物。同時，病毒顆粒具有穩(wěn)定性的特點，由于其表面昆蟲病毒蛋白結(jié)構(gòu)緊密，并組成致密的病毒顆粒體，故常?？梢源嬖谟谕寥乐斜３謹?shù)年之久，不會降解。利用這一原理本發(fā)明專利公開了“一種利用昆蟲病毒蛋白中和土壤重金屬的土壤修復(fù)劑”