使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤pH的方法

本发明属于工程建设产生的污染废弃物无害化领域的一种铜污染酸性土无害化处理方法，具体涉及一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法。

背景技术：

1、粗略统计，全国固体采矿、选矿每年产生的尾矿和排弃物超过5亿吨。数量巨大的尾矿或采剥排弃物很难找到新用途，只好长期堆放，各类固体废弃物累计存放约70亿吨，直接占用和破坏土地1.7-2.3万平方公里，并以每年200-300平方公里的速度增加，侵占了大量土地。此外，矿山开采产生的废石、选矿产生的尾矿及冶炼废渣暴露于大气中使其中的硫化物矿物氧化并转移到土壤中，造成土壤ph过低，土体受到污染，并影响到整个生态系统。

2、因此，铜矿周围受污染的酸性土壤的无害化和资源化再利用程度直接决定着简易填埋场治理的可行性及经济效益。对铜矿周边地区土壤进行检测，发现其ph值远低于我国《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范(试行)》(hj 651—2013)的要求，故应对铜污染酸性土进行无害化处理。土壤酸性影响植物生长，基质过酸时，大多数营养物质易溶解，减少植物对锰、磷酸盐和铁的吸收，造成营养元素缺乏，只有ph值达到5.0到6.5之间时，植物根系环境才能保持良好状态。

3、目前国内外对中和铜污染土壤酸性处理技术的研究主要集中在铺撒石灰粉、草木灰、火烧土等方法，但这些方法会使得土壤ph过高导致土壤板结，抑制了植物的生长，处理后的酸性土并不适用于治理铜矿污染的恢复植被的生态修复工作。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中存在的问题，本发明提供了一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，大豆粗提纯的脲酶既可以中和酸性土壤中的氢离子，调节ph，又可替换传统的铺撒石灰粉、草木灰、火烧土方法降低成本，也不会使得土壤ph过高而板结。

2、本发明利用大豆粗提纯的脲酶既可以修复铜污染酸碱土，调节其ph，又能替代传统的铺撒石灰粉、草木灰、火烧土方法以降低成本，是一种一石二鸟的技术方法，取得了双重的效果优势。

3、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

4、s1、将大豆和去离子水按照一定比例浓度配置大豆粗提纯脲酶溶液；

5、s2、用大豆粗提纯脲酶溶液浸泡铜污染酸性土壤并加入尿素，对铜污染酸性土壤进行调节ph处理。

6、所述的铜污染酸性土壤来自铜矿排土场的酸性土壤，为含细粒砾土。

7、所述的铜污染酸性土壤的粒径分布包括质量含量15～20％和粒径<2mm的颗粒部分、质量含量15～20％和粒径2～5mm的颗粒部分、质量含量30～40％和粒径5～20mm的颗粒部分，质量含量30～40％和粒径20～60mm的颗粒部分。

8、所述的铜污染酸性土壤的ph值为0～5。

9、所述的铜污染酸性土壤按照以下方式取土样：

10、s2.1、取1kg的铜污染酸性土过5mm筛，筛后堆积成圆锥形并拍扁成圆饼，沿着直径方向切成四等份，去掉其中一对互为对角的部分，将剩下互为对角的部分均匀混合；

11、s2.2、不断重复上述步骤s2.1，直到得到所需土壤的土量。

12、所述步骤s1中，取洁净的去离子水和大豆混合放入破壁机中处理制备混合溶液作为大豆粗提纯脲酶溶液，大豆和去离子水的比例为5～15g：1l。

13、所述步骤s2中，大豆粗提纯脲酶溶液、铜污染酸性土壤与尿素之间的配比关系为：20～30ml大豆脲酶溶液：100g铜污染酸性土壤：200～500mg尿素。

14、本发明的大豆脲酶水解尿素产生的铵根离子与氢氧根离子，氢氧根离子中和土壤中的氢离子从而调节土壤ph。

15、具体实施中按照以下过程进行实施、测试和优化：

16、s1、测量铜污染酸性土壤的基本物理性质；

17、s2、取土并测量铜污染酸性土壤的ph；

18、s3、将大豆和去离子水按照比例为9g/l的浓度配置大豆粗提纯脲酶溶液；

19、s4、在大豆粗提纯脲酶溶液中加入适量尿素，将其与铜污染酸性土壤拌合，静置24h后自然晾干；

20、s5、测量处理后的铜污染酸性土壤ph。

21、本发明利用大豆脲酶调节酸性土壤ph的方法是一种利用大豆脲酶诱导尿素水解产生氢氧根离子中和酸性土壤的方法。大豆脲酶是由大豆加去离子水破壁制成的粗提物，代替了传统的铺撒石灰粉、草木灰、火烧土方法，不会引起ph过高导致土壤板结。

22、本发明的有益效果在于：

23、本发明很好的解决了铜矿周边酸性土污染问题，只需要用大豆粗提纯脲酶溶液浸泡铜污染酸性土并加入适量尿素，即可达到三个优点：

24、一、解决了铜矿周围地区酸性土壤量大且难以运输和处置的问题；

25、二、铜污染的酸性土壤经过改性，其ph偏向中性，成为一种低污染的土，对植物生长不会造成直接影响；

26、三、利用常见的大豆制备粗提纯脲酶代替了传统铺撒石灰粉、草木灰、火烧土等方法，有效降低了成本也不会使得土壤ph过高而板结。

技术特征：

1.一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，其特征在于：方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，其特征在于：所述的铜污染酸性土壤来自铜矿周围地区的酸性土壤，为含细粒砾土。

3.根据权利要求1所述的一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，其特征在于：所述的铜污染酸性土壤的粒径分布包括质量含量15～20％和粒径<2mm的颗粒部分、质量含量10～15％和粒径2～5mm的颗粒部分、质量含量30～40％和粒径5～20mm的颗粒部分，质量含量30～40％和粒径20～60mm的颗粒部分。

4.根据权利要求1所述的一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，其特征在于：所述步骤s2中，铜污染酸性土壤按照以下方式取土样：

5.根据权利要求1所述的一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，其特征在于：所述步骤s1中，取去离子水和大豆混合放入破壁机中处理制备混合溶液作为大豆粗提纯脲酶溶液，大豆和去离子水的比例为5～10g：1l。

6.根据权利要求1所述的一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，其特征在于：所述步骤s2中，大豆粗提纯脲酶溶液、铜污染酸性土壤与尿素之间的配比关系为：20～30ml大豆脲酶溶液：100g铜污染酸性土壤：200～500mg尿素。

7.根据权利要求1所述的一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤ph的方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种使用大豆脲酶调节铜污染酸性土壤pH的方法。将大豆和去离子水按照一定比例浓度配置大豆粗提纯脲酶溶液，用大豆粗提纯脲酶溶液浸泡铜污染酸性土并加入适量尿素，对酸性土壤进行调节pH值处理；酸性土壤来自铜矿排土场，为细粒砾土；取去离子水和大豆混合放入破壁机中处理制备大豆粗提纯脲酶溶液。本发明利用大豆粗提纯的脲酶既可以修复铜污染的酸性土壤，又可替换传统的铺撒石灰粉、草木灰、火烧土方法以降低成本，也不会使得土壤pH过高而板结，是一个一石二鸟的技术方法。

技术研发人员：陈延博,卞怡,詹良通,柯瀚,王清扬,綦光玮
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21