一種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成，屬于污水處理領域。取一定量白茅根、翠云草、龜背竹根莖，粉碎，加入無水乙醇，過層析柱，提取出葉綠素a和細菌葉綠素混合物；將上述混合物置于具塞比色管中，加入瓊脂、明膠，混合均勻，用乙酸乙酯定容，再用濾膜過濾除菌；將六偏磷酸鈉、氯化鋅溶解于去離子水中，攪拌冷卻后加入濾膜除菌后的葉綠素a和細菌葉綠素混合液中；加入硫酸鋁溶液，調(diào)節(jié)pH；在上述混合液中加入甲醛、丙酮，攪拌，并加入蘇氨酸，滅菌，調(diào)整pH，冷卻，經(jīng)無菌過濾得到上層無色清液；在上述清液中加入硫酸鈉與氯化鎂溶液，調(diào)節(jié)pH，冷卻滅菌，混合后倒入滅菌試管中，低溫避光保存即可。本發(fā)明原料來源廣泛，方便易得，工藝簡單且運行費用低。
【專利說明】一種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成，屬于污水處理 領域。

【背景技術】
[0002] 亞硝酸鹽廣泛存在于水體中，其劇烈的生物毒性越來越受到人們的關注?？偨Y了 亞硝酸鹽的毒性機理、水體中亞硝酸鹽的生物毒性以及去除研究現(xiàn)狀，并提出了今后飲用 水處理中對亞硝酸鹽的研究及利用方向。亞硝酸鹽是一種強烈的血液毒素，它大量地進入 人體后，能將血紅蛋白中的二價鐵氧化成三價鐵，使血液失去攜氧功能，導致人體缺氧窒 息，引起呼吸困難，循環(huán)衰竭，中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害；亞硝酸鹽還有另一種危險的潛在毒性，它 在胃內(nèi)可與胺類物質(zhì)化合成亞硝胺，亞硝胺是一種強致癌物質(zhì)。因此，國家對亞硝酸鹽的使 用進行了嚴格的控制，并在有關飲用水中將亞硝酸鹽列為污染物進行了限量控制。
[0003] 隨著水源污染的加劇，水源中營養(yǎng)物質(zhì)的增多，一些水源中氨氮、硝酸鹽的含量相 當高，在是以條件下，無論在天然水體中還是在人工環(huán)境中，硝酸鹽將轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。在 pH小于6. 5時，亞硝酸鹽會與仲氨反應形成具有強致癌性的亞硝胺基。因此對飲用水中亞 硝酸鹽濃度的要求基準要比硝酸鹽嚴格，歐共體對亞硝酸鹽最大濃度極限為〇. 〇3mg/L。伴 隨著科技發(fā)展和人們生活水平的提高，城市居民多數(shù)飲用礦泉水或用凈水器凈化自來水飲 用。在我國采用的活性炭吸附或采用活性炭為主體家用凈水器去除飲用水中有機微量污 染，其出水中亞硝酸鹽含量均超過生活飲用水標準，一些長期貯存于飲水機中的礦泉水中 亞硝酸鹽含量也嚴重超標。因此，亞硝酸鹽已經(jīng)成為危害人們健康的重要因素之一。
[0004] 目前，研究者對去除水體中亞硝酸鹽的研究很少，但在水體中硝酸鹽還原去除的 研究中卻發(fā)現(xiàn)了亞硝酸鹽。例如，Choe等利用零價鐵還原硝酸鹽的試驗中發(fā)現(xiàn)，硝酸鹽的 還原產(chǎn)物之一為亞硝酸鹽。李鐵龍等人采用納米鐵還原水體硝酸鹽的試驗結果也表明，亞 硝酸鹽是硝酸鹽還原過程的中間產(chǎn)物。如何有效去除污染水體中亞硝酸鹽已經(jīng)成為國際關 注的重點。對于微污染水中亞硝酸鹽的去除，傳統(tǒng)的方法是采用改性的活性炭柱，將活性炭 表面具有催化還原能力的官能團用強氧化劑氧化為具有氧化能力的官能團，使其還原能力 降低，從而降低了出水中亞硝酸鹽濃度。然而，此種方法去除效果并不十分徹底，且改性活 性炭制備復雜，費用高昂，不能得到廣泛應用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對傳統(tǒng)方法中去除不徹底、運行管理困難、不能廣泛應用等問題，提供了 一種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成，本發(fā)明以白茅根、翠云草、龜背竹根 莖等草本植物為原料提取出葉綠素 a和細菌葉綠素混合物，溶解于六偏磷酸鈉和氯化鋅的 混合溶液中，最終制得低耗、去除率高的生物制劑。
[0006] -種富集微污染水體中硝酸鹽含量的生物制劑合成，該方法采用白茅根、翠云草、 龜背竹根莖、無水乙醇、碳酸鈣粉末、乙酸乙酯、瓊脂、明膠、六偏磷酸鈉、氯化鋅、硫酸鋁溶 液、甲醛、丙酮、蘇氨酸、硫酸鈉等為原料，合成一種富集微污染水體中亞硝酸鹽的生物制 齊IJ，其最大的特點在于可注入金魚藻的莖葉中，導致金魚藻對亞硝酸鹽的濃縮富集達到幾 千甚至幾萬，100%去除微污染廢水中的亞硝酸鹽。
[0007] 本發(fā)明最終技術方案如下： 一種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成，該方法采用白茅根、翠云草、 龜背竹根莖、無水乙醇、碳酸鈣粉末、乙酸乙酯、瓊脂、明膠、六偏磷酸鈉、氯化鋅、硫酸鋁溶 液、甲醛、丙酮、蘇氨酸、硫酸鈉等為原料，最終調(diào)節(jié)ρΗ=7. (Γ8. 0,其中，白茅根8?16g，翠 云草6?12g，龜背竹根莖10?18g，無水乙醇10?20mL,瓊脂3?6g，明膠1?2g，六偏 磷酸鈉2~3g，氯化鋅1. (Γ 3. 0g，硫酸鋁溶液l(Tl5mL，甲醛5~15mL，蘇氨酸5~10mL，硫酸鈉 0. 1?0. 3g，氯化鎂1?3mL。
[0008] -種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成過程： (1) 取8?16g白茅根、6?12g翠云草、10?18g龜背竹根莖在韋氏攪切器中粉碎，力口 入10?20mL無水乙醇，過層析柱，用碳酸氫鈉粉末為固定相，乙酸乙酯為流動相進行分離， 提取出葉綠素 a和細菌葉綠素混合物； (2) 將上述混合物置于50mL具塞比色管中，在5(Tl00° C恒溫水浴中放置2h，力口 入3?6g瓊脂、1?2g明膠，混合均勻，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，再用 0. 05?0. 10um濾膜過濾除菌； (3) 將2~3g六偏磷酸鈉、l.(T 3.0g氯化鋅溶解于10mL去離子水中，攪拌，待完全溶解 后高溫高壓滅菌20min，冷卻6(Tl00° C，再加入濾膜除菌后的葉綠素 a和細菌葉綠素混合 液中； (4) 待溶液冷卻至室溫時，加入l(Tl5mL硫酸鋁溶液，調(diào)節(jié)pH=4. 6飛.0 ; (5) 在上述混合液中加入5?15mL甲醛、5?10mL丙酮，攪拌，維持溫度在6(Tl00° C，并 以無菌操作加入l〇ug/L蘇氨酸5~10mL，在100° C下滅菌3(T40min，補充蒸發(fā)的水分，調(diào) 整pH=. 4. 6飛.0后，滅菌2(T30min后，冷卻，靜置，至燒杯內(nèi)溶液分層，經(jīng)無菌過濾得到上層 無色清液； (6) 在上述清液中加入硫酸鈉0. 1?0. 3g，1. 0mol/L氯化鎂溶液1?3mL，調(diào)節(jié) ρΗ=7. (Γ8. 0,于120 ° C滅菌2(T30min，冷卻至室溫，混合后倒入滅菌試管中，在低溫 3~10° C下避光保存，備用。
[0009] 本發(fā)明制備得到的富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑，其特征在于，夕卜 觀為無色透明液體，易于吸收，需在低溫:Tl0° C下避光保存。
[0010] 本發(fā)明所具有的顯著優(yōu)勢為： (1)原料來源廣泛，方便易得，工藝簡單且運行費用低，應用范圍廣。
[0011] (2)凈化率高，且低耗，無二次污染。

【具體實施方式】
[0012] 本發(fā)明所采用的原料為： 白茅根、翠云草、龜背竹根莖、無水乙醇、碳酸鈣粉末、乙酸乙酯、瓊脂、明膠、六偏磷酸 鈉、氯化鋅、硫酸鋁溶液、甲醛、丙酮、蘇氨酸、硫酸鈉等合成富集微污染水體中亞硝酸鹽含 量的生物制劑。
[0013] 本發(fā)明具體合成步驟： (1) 取8?16g白茅根、6?12g翠云草、10?18g龜背竹根莖在韋氏攪切器中粉碎，力口 入10?20mL無水乙醇，過層析柱，用碳酸氫鈉粉末為固定相，乙酸乙酯為流動相進行分離， 提取出葉綠素 a和細菌葉綠素混合物； (2) 將上述混合物置于50mL具塞比色管中，在5(Tl00° C恒溫水浴中放置2h，力口 入3?6g瓊脂、1?2g明膠，混合均勻，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，再用 0. 05?0. 10um濾膜過濾除菌； (3) 將2~3g六偏磷酸鈉、l.(T 3.0g氯化鋅溶解于10mL去離子水中，攪拌，待完全溶解 后高溫高壓滅菌20min，冷卻6(Tl00° C，再加入濾膜除菌后的葉綠素 a和細菌葉綠素混合 液中； (4) 待溶液冷卻至室溫時，加入l(Tl5mL硫酸鋁溶液，調(diào)節(jié)pH=4. 6飛.0 ; (5) 在上述混合液中加入5~15mL聚乙烯溶液、5~10mL丙酮，攪拌，維持溫度在 6(Tl00° C，并以無菌操作加入10ug/L蘇氨酸5?10mL，在100° C下滅菌3(T40min，補充 蒸發(fā)的水分，調(diào)整pH=. 4. 6飛.0后，滅菌2(T30min后，冷卻，靜置，至燒杯內(nèi)溶液分層，經(jīng)無 菌過濾得到上層無色清液； (6) 在上述清液中加入硫酸鈉0. 1?0. 3g，1. Omol/L氯化鎂溶液]_?3mL，調(diào)節(jié) ρΗ=7. (Γ8. 0,于120° C滅菌2(T30min，冷卻至室溫，混合后倒入滅菌試管中，在低溫 3~10° C下避光保存，備用。
[0014] 本發(fā)明的生物制劑的使用方法： 準備5000mL濃度為50?100mg/L低濃度硝酸鹽廢水，保證pH在7. (Γ8. 0情況下，注入 5~15mL該生物制劑到金魚藻莖葉中，給藥期為三天，每天注射一次，最后檢測水體中亞硝酸 鹽的含量。
[0015] 實例 1 取8g白茅根、6g翠云草、10g龜背竹根莖在韋氏攪切器中粉碎，加入10mL無水乙醇，過 層析柱，用碳酸氫鈉粉末為固定相，乙酸乙酯為流動相進行分離，提取出葉綠素 a和細菌葉 綠素混合物；將上述混合物置于50mL具塞比色管中，在50° C恒溫水浴中放置2h，加入3g 瓊脂、lg明膠，混合均勻，轉(zhuǎn)移至l〇〇mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，再用0. 05um濾膜過濾 除菌；將2g六偏磷酸鈉、1. 0g氯化鋅溶解于10mL去離子水中，攪拌，待完全溶解后高溫高 壓滅菌20min，冷卻60° C，再加入濾膜除菌后的葉綠素 a和細菌葉綠素混合液中；待溶液 冷卻至室溫時，加入10mL硫酸鋁溶液，調(diào)節(jié)pH=4. 6 ;在上述混合液中加入5mL聚乙烯溶液、 5mL丙酮，攪拌，維持溫度在60° C，并以無菌操作加入10ug/L蘇氨酸5mL，在100° C下 滅菌30min，補充蒸發(fā)的水分，調(diào)整pH=. 4. 6后，滅菌20min后，冷卻，靜置，至燒杯內(nèi)溶液分 層，經(jīng)無菌過濾得到上層無色清液；在上述清液中加入硫酸鈉0. lg，1. 0m〇l/L氯化鎂溶液 lmL，調(diào)節(jié)pH=7. 0,于120° C滅菌20min，冷卻至室溫，混合后倒入滅菌試管中，在低溫3° C 下避光保存，備用。
[0016] 準備5000mL濃度為50mg/L低濃度亞硝酸鹽廢水，保證pH為7. 0,注入5mL該生 物制劑到金魚藻莖葉中，給藥期為三天，每天注射一次，最后檢測水體中亞硝酸鹽的含量。
[0017] 結果表明：該生物制劑在金魚藻莖葉中對亞硝酸鹽的濃縮因子達到18000,檢測 不到水體中亞硝酸鹽的含量，g卩100%去除水中的亞硝酸鹽。
[0018] 實例 2 取12g白茅根、9g翠云草、14g龜背竹根莖在韋氏攪切器中粉碎，加入15mL無水乙醇， 過層析柱，用碳酸氫鈉粉末為固定相，乙酸乙酯為流動相進行分離，提取出葉綠素 a和細菌 葉綠素混合物；將上述混合物置于50mL具塞比色管中，在75° C恒溫水浴中放置2h，加入 4. 5g瓊脂、1.5g明膠，混合均勻，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，再用0. 75um濾 膜過濾除菌；將2. 5g六偏磷酸鈉、2. 0g氯化鋅溶解于10mL去離子水中，攪拌，待完全溶解 后高溫高壓滅菌20min，冷卻80° C，再加入濾膜除菌后的葉綠素 a和細菌葉綠素混合液中； 待溶液冷卻至室溫時，加入12. 5mL硫酸鋁溶液，調(diào)節(jié)pH=5. 3 ;在上述混合液中加入10mL聚 乙烯溶液、7. 5mL丙酮，攪拌，維持溫度在80° C，并以無菌操作加入10ug/L蘇氨酸7. 5mL， 在100° C下滅菌35min，補充蒸發(fā)的水分，調(diào)整pH=. 5. 3后，滅菌25min后，冷卻，靜置，至 燒杯內(nèi)溶液分層，經(jīng)無菌過濾得到上層無色清液；在上述清液中加入硫酸鈉〇. 2g，1. Omol/ L氯化鎂溶液2mL，調(diào)節(jié)pH=7. 5,于120° C滅菌25min，冷卻至室溫，混合后倒入滅菌試管 中，在低溫6° C下避光保存，備用。
[0019] 準備5000mL濃度為75mg/L低濃度亞硝酸鹽廢水，保證pH為7. 5,注入7. 5mL該生 物制劑到金魚藻莖葉中，給藥期為三天，每天注射一次，最后檢測水體中亞硝酸鹽的含量。
[0020] 結果表明：該生物制劑在金魚藻莖葉中對亞硝酸鹽的濃縮因子達到22000,檢測 不到水體中亞硝酸鹽的含量，g卩100%去除水中的亞硝酸鹽。
[0021] 實例 3 取16g白茅根、12g翠云草、18g龜背竹根莖在韋氏攪切器中粉碎，加入20mL無水乙醇， 過層析柱，用碳酸氫鈉粉末為固定相，乙酸乙酯為流動相進行分離，提取出葉綠素 a和細菌 葉綠素混合物；將上述混合物置于50mL具塞比色管中，在100° C恒溫水浴中放置2h，力口 入6g瓊脂、2g明膠，混合均勻，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，再用0. 10um濾膜 過濾除菌；將3g六偏磷酸鈉、3. 0g氯化鋅溶解于10mL去離子水中，攪拌，待完全溶解后高 溫高壓滅菌20min，冷卻100° C，再加入濾膜除菌后的葉綠素 a和細菌葉綠素混合液中；待 溶液冷卻至室溫時，加入15mL硫酸鋁溶液，調(diào)節(jié)pH=6. 0 ;在上述混合液中加入15mL聚乙 烯溶液、10mL丙酮，攪拌，維持溫度在100° C，并以無菌操作加入10ug/L蘇氨酸10mL，在 100° C下滅菌40min，補充蒸發(fā)的水分，調(diào)整pH=6. 0后，滅菌30min后，冷卻，靜置，至燒杯 內(nèi)溶液分層，經(jīng)無菌過濾得到上層無色清液；在上述清液中加入硫酸鈉0. 3g，1. 0m〇l/L氯 化鎂溶液3mL，調(diào)節(jié)pH=8. 0,于120° C滅菌30min，冷卻至室溫，混合后倒入滅菌試管中，在 低溫10° C下避光保存，備用。
[0022] 準備5000mL濃度為75mg/L低濃度亞硝酸鹽廢水，保證pH為8. 0,注入10mL該生 物制劑到金魚藻莖葉中，給藥期為三天，每天注射一次，最后檢測水體中亞硝酸鹽的含量。
[0023] 結果表明：該生物制劑在金魚藻莖葉中對亞硝酸鹽的濃縮因子達到25000,檢測 不到水體中亞硝酸鹽的含量，g卩100%去除水中的亞硝酸鹽。
【權利要求】
1. 一種富集微污染水體中亞硝酸鹽含量的生物制劑合成，其特征在于具體制備過程 為： (1) 取8?16g白茅根、6?12g翠云草、10?18g龜背竹根莖在韋氏攪切器中粉碎，力口 入10?20mL無水乙醇，過層析柱，用碳酸氫鈉粉末為固定相，乙酸乙酯為流動相進行分離， 提取出葉綠素 a和細菌葉綠素混合物； (2) 將上述混合物置于50mL具塞比色管中，在5(Tl00° C恒溫水浴中放置2h，力口 入3?6g瓊脂、1?2g明膠，混合均勻，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，再用 0. 05?0. 10um濾膜過濾除菌； (3) 將2~3g六偏磷酸鈉、l.(T 3.0g氯化鋅溶解于10mL去離子水中，攪拌，待完全溶解 后高溫高壓滅菌20min，冷卻6(Tl00° C，再加入濾膜除菌后的葉綠素 a和細菌葉綠素混合 液中； (4) 待溶液冷卻至室溫時，加入l(Tl5mL硫酸鋁溶液，調(diào)節(jié)pH=4. 6飛.0 ; (5) 在上述混合液中加入5?15mL甲醛、5?10mL丙酮，攪拌，維持溫度在6(Tl00° C，并 以無菌操作加入l〇ug/L蘇氨酸5~10mL，在100° C下滅菌3(T40min，補充蒸發(fā)的水分，調(diào) 整pH=. 4. 6飛.0后，滅菌2(T30min后，冷卻，靜置，至燒杯內(nèi)溶液分層，經(jīng)無菌過濾得到上層 無色清液； (6) 在上述清液中加入硫酸鈉0. 1?0. 3g，1. 0mol/L氯化鎂溶液1?3mL，調(diào)節(jié) ρΗ=7. (Γ8. 0,于120 ° C滅菌2(T30min，冷卻至室溫，混合后倒入滅菌試管中，在低溫 3~10° C下避光保存，備用。
【文檔編號】C02F101/16GK104140158SQ201410341576
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權日:2014年7月18日
【發(fā)明者】趙遠 申請人:常州大學