一种植物源三萜类皂苷及其提取方法和应用、用于石油烃污染土壤修复的表面活性剂

文档序号:32302971发布日期:2022-11-23 09:01阅读:114来源:国知局
一种植物源三萜类皂苷及其提取方法和应用、用于石油烃污染土壤修复的表面活性剂

1.本发明属于土壤污染修复技术领域,具体涉及一种植物源三萜类皂苷及其提取方法和应用、用于石油烃污染土壤修复的表面活性剂。


背景技术:

2.随着石油的需求量的不断增长,在石油的开采、运输、加工和储存过程中不可避免的出现跑冒滴漏、管道破损和储罐泄漏等问题,而泄露的石油则会对土壤和地下水环境产生破坏。石油烃作为在石化污染场地中占比最大的重要污染物,其污染已经成为一类量大面广、危害严重和亟待控制的环境问题,研究其修复技术和控制方法具有显著的环境与社会意义。
3.目前,已经开发出大量包括物理、化学和生物的石油烃污染场地修复方法。其中,表面活性剂能够促进石油烃从固相或非水相液体向水相转移,降低土-水/污染物-水的界面张力,提高污染物的迁移速率,从而有效去除烃源,因此与其联用的技术具有极大的发展潜力。然而,目前土壤修复中常用的化学表面活性剂如吐温、十六烷基三甲基溴化铵和曲拉通等具有毒性和非生物降解性,它们可能通过改变土壤理化性质、破坏微生物群落结构和抑制生物降解等作用来影响土壤和地下水的生态平衡,对生态环境和人类安全构成潜在威胁。因此,开发环境友好型表面活性剂是石油污染土壤修复的迫切需要。
4.植物源三萜类皂苷是一种生物表面活性剂,是广泛分布于植物体内的次生代谢产物之一,主要来源于各种植物的种子、根、叶、果实、果皮、树皮和花,其具有健康效益、环境安全、可生物降解、可再生的特性,已被报道能够有效去除污染土壤中的多环芳烃和稀土元素,是一种极具潜力的绿色的石化污染场地修复材料。目前,提取和纯化三萜类皂苷的方法大多需要使用大量有机试剂,费用高且对环境存在一定的负担,而且这些方法的适用性不强,一些提取和分离方法所使用的试剂配比仅适用于某种特定植物。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种植物源三萜类皂苷及其提取方法和应用、用于石油烃污染土壤修复的表面活性剂,本发明提供的方法以水作为提取剂,避免使用有机溶剂作为提取剂,对多种植物具有普适性。
6.为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
7.本发明提供了一种植物源三萜类皂苷的提取方法,包括以下步骤:
8.将含三萜类皂苷的植物粉末和水混合,进行超声提取,得到三萜类皂苷粗提液;
9.将所述三萜类皂苷粗提液依次进行分离纯化和减压浓缩,得到植物源三萜类皂苷。
10.优选的,所述含三萜类皂苷的植物粉末包括皂角粉末、无患子果皮粉末和文冠果粉末中的一种或几种。
11.优选的,所述含三萜类皂苷的植物粉末的质量和水的体积之比为 1g:(8~12)ml。
12.优选的,所述超声提取的温度为40~50℃;所述超声提取的时间为3~6h。
13.优选的,所述分离纯化所用分离柱为大孔树脂柱;所述分离纯化的过程中三萜类皂苷粗提液的流速为10~20ml/min。
14.优选的,所述洗脱包括:依次使用的水、30vol%乙醇溶液和70vol%乙醇溶液进行洗脱;所述水与大孔树脂柱的体积比为3:1;所述30vol%乙醇溶液与大孔树脂柱的体积比为3:1;所述70vol%乙醇溶液与大孔树脂柱的体积比为3:1。
15.本发明还提供了上述技术方案所述提取方法提取得到的植物源三萜类皂苷,所述植物源三萜类皂苷的成分包括齐墩果烷型五环三萜皂苷。
16.本发明还提供了上述技术方案所述植物源三萜类皂苷在修复石油烃污染土壤中的应用。
17.本发明还提供了一种用于石油烃污染土壤修复的表面活性剂,包括植物源三萜类皂苷、钠盐和溶剂;所述植物源三萜类皂苷为上述技术方案所述植物源三萜类皂苷。
18.优选的,所述植物源三萜类皂苷的质量和溶剂的体积之比为(4~20)g:1l;所述钠盐的物质的量和溶剂的体积之比为(0.08~0.12)mol:1l。
19.本发明提供了一种提取植物源三萜类皂苷的方法,包括以下步骤:将含三萜类皂苷的植物粉末和水混合,进行超声提取,得到三萜类皂苷粗提液;将所述三萜类皂苷粗提液依次进行分离纯化、洗脱和减压浓缩,得到三萜类皂苷。本发明采用水作为提取剂结合超声提取的方法对植物中三萜类皂苷进行提取,超声可以将植物粉末分散均匀,更有利于提高提取效果,采用水作为提取剂,可以避免使用有机溶剂作为提取剂,省略对有机提取剂的回收过程,操作过程简单、绿色环保,且对多种植物具有普适性。采用本发明提供的方法提取的植物源三萜类皂苷是一种可替代化学表面活性剂的环境友好型生物表面活性剂,其对石油烃污染土壤中的石油烃的具有优异的去除效果。
20.此外,本发明公开的用于石油烃污染土壤修复的表面活性剂组分简单、配置方便,具有规模化生产的条件。
附图说明
21.图1为实施例1和实施例2得到的三萜类皂苷的红外光谱图;
22.图2为实施例1和实施例2得到的三萜类皂苷与十四烷的接触角图。
具体实施方式
23.本发明提供了一种植物源三萜类皂苷的提取方法,包括以下步骤:
24.将含三萜类皂苷的植物粉末和水混合,进行超声提取,得到三萜类皂苷粗提液;
25.将所述三萜类皂苷粗提液依次进行分离纯化和减压浓缩,得到植物源三萜类皂苷。
26.如无特殊说明,本发明对所用原料的来源没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
27.本发明将含三萜类皂苷的植物粉末和水混合,得到混合液。
28.在本发明中,所述含三萜类皂苷的植物粉末优选包括皂角粉末、无患子果皮粉末
和文冠果粉末中的一种或几种;当所述含三萜类皂苷的植物粉末为上述几种时,本发明对不同种类含三萜类皂苷的植物粉末的配比没有特殊限定,任意配比即可;所述含三萜类皂苷的植物粉末的制备方法优选为将植物依次进行干燥、粉碎和筛分,得到含三萜类皂苷的植物粉末;所述干燥的温度优选为60℃;所述干燥的时间优选为24h;所述干燥的设备优选为烘箱;所述粉碎的设备优选为粉碎机;本发明对粉碎的过程没有特殊限定,采用本领域熟知的粉碎过程即可;所述筛分所用的设备优选为40目筛;本发明对所述筛分的过程没有特殊限定,采用本领域熟知的筛分过程即可。
29.在本发明中,所述水优选为超纯水;所述含三萜类皂苷的植物粉末的质量和水的体积之比优选为1g:(8~12)ml,更优选为1g:(9~11)ml;所述混合的过程优选在搅拌的条件下进行;所述搅拌的时间优选为40~60min,更优选为50~60min;所述搅拌的设备优选为磁力搅拌器;本发明对所述搅拌的速率没有特殊限定,根据实际需要确定即可。
30.得到混合液后,本发明将所述混合液进行超声提取,得到提取液。
31.在本发明中,所述超声提取的温度优选为40~50℃,更优选为45~50℃;所述超声提取的时间优选为3~6h,更优选为4~6h。本发明对所述超声提取的速率没有特殊限定,根据实际需要确定即可。
32.超声提取完成后,本发明优选对所述提取液进行离心,得到上清液。本发明对所述离心的速率和时间没有特殊限定,根据实际需要确定即可。在本发明的实施例中,所述离心的速率具体为10000rpm,时间具体为10min。
33.本发明优选重复所述超声提取和离心的过程三次,合并每次离心所得,得到上清液,得到三萜类皂苷粗提液。
34.得到三萜类皂苷粗提液后,本发明将所述三萜类皂苷粗提液进行分离纯化。
35.在本发明中,所述分离纯化所用分离柱优选为大孔树脂柱;所述大孔树脂柱中的填料优选为大孔树脂,更优选为d-101型大孔树脂;所述采用填料装填大孔树脂的过程优选为关闭层析柱出口阀门,将填料与超纯水混合缓慢倾入,打开出口阀门,使填料在柱内沉淀,保持液面高于填料床层1~2cm 以免干柱,关闭阀门待用;本发明优选在填料装填大孔树脂柱前,对所述填料进行活化;所述活化的过程优选为将填料在无水乙醇中浸泡12h后,用无水乙醇淋洗至流出液不浑浊,再用超纯水淋洗至无醇味。
36.在本发明中,所述分离纯化的过程优选为将所述三萜类皂苷粗提液分批注入大孔树脂柱中进行分离纯化,然后再对大孔树脂柱进行洗脱;所述分离纯化的过程中三萜类皂苷粗提液的流速为10~20ml/min,更优选为10~15ml/min,所述分批后每批三萜类皂苷粗提液的上样量的体积《大孔树脂柱体积的1/4,更优选为1/5;所述洗脱优选包括:依次使用的水、30vol%乙醇溶液和70vol%乙醇溶液进行洗脱;所述水与大孔树脂柱的体积比优选为3:1;所述30vol%乙醇溶液与大孔树脂柱的体积比优选为3:1;所述70vol%乙醇溶液与大孔树脂柱的体积比优选为3:1。
37.分离纯化完成后,本发明进行减压浓缩,得到植物源三萜类皂苷。
38.在本发明中,所述减压浓缩的过程优选为先收集采用70vol%乙醇溶液进行洗脱所得洗脱液,然后进行减压浓缩至乙醇挥发,得到三萜类皂苷提取液。在本发明中,所述减压浓缩的设备优选为旋转蒸发仪;所述减压浓缩优选在水浴加热的条件下进行;所述水浴加热的温度优选为70~80℃,更优选为70~75℃;本发明对所述减压浓缩的压力和时间没
有特殊的限定,减压浓缩至乙醇挥发即可。
39.减压浓缩完成后,本发明优选对所述减压浓缩所得浓缩液进行干燥,得到三萜类皂苷粉末。在本发明中,所述干燥的方式优选为冷冻干燥;所述冷冻干燥的温度优选为-50~-40℃,更优选为-45~-40℃;所述干燥的时间优选为24~36h,更优选为30~36h。
40.本发明还提供了上述技术方案所述提取方法提取得到的植物源三萜类皂苷,所述植物源三萜类皂苷的成分包括齐墩果烷型五环三萜皂苷。
41.本发明还提供了上述技术方案所述植物源三萜类皂苷在修复石油烃污染土壤中的应用。
42.本发明还提供了一种用于石油烃污染土壤修复的表面活性剂,包括植物源三萜类皂苷、钠盐和溶剂;所述植物源三萜类皂苷为上述技术方案所述植物源三萜类皂苷。
43.在本发明中,所述溶剂优选包括水,更优选为自来水、一次蒸馏水、二次蒸馏水、三次蒸馏水、去离子水和超纯水中的一种或几种,最优选为去离子水或超纯水;当溶剂优选为上述几种时,本发明对不同种类水的配比没有特殊限定,任意配比即可;所述钠盐优选包括氯化钠、硝酸钠、磷酸钠和硫酸钠中的一种或几种,更优选为氯化钠;当所述钠盐为上述几种时,本发明对不同种类钠盐的配比没有特殊限定,任意配比即可;所述植物源三萜类皂苷的质量和溶剂的体积之比为(4~20)g:1l,更优选为(8~16)g:1l;所述钠盐的物质的量和溶剂的体积之比为(0.08~0.12)mol:1l,更优选为0.10mol:1l。本发明对植物源三萜类皂苷的应用形式没有特殊限定,根据实际需要选择采用植物源三萜类皂苷粉末或植物源三萜类皂苷提取液均可。在本发明实施例中,所述植物源三萜类皂苷具体为植物源三萜类皂苷提取液。本发明对所述植物源三萜类皂苷提取液的浓度没有特殊限定,根据实际需要选择即可。在本发明应用例中,所述植物源三萜类皂苷提取液的浓度具体为8g/l或16g/l。
44.本发明采用钠盐来调节表面活性剂溶液的离子强度来提高植物源三萜类皂苷与污染物之间的相互作用,从而增强修复石油烃污染土壤的效果。
45.在本发明中,所述表面活性剂的制备方法优选为将所述植物源三萜类皂苷和钠盐溶于溶剂中。
46.在本发明中,所述表面活性剂的应用方法优选为将所述表面活性剂和石油烃污染土壤进行振荡接触或淋洗接触;本发明优选对所述石油烃污染土壤依次进行破碎和筛分;所述筛分所用的设备优选为2~20目筛;本发明对所述破碎和筛分的过程没有特殊限定,采用本领域熟知的破碎和筛分过程即可;所述振荡接触的条件包括:温度优选为4~35℃,更优选为20~35℃;转速优选为200~250r/min;振荡时间优选为12~48h,更优选为24~48h;所述淋洗接触的条件包括:温度优选为4~35℃,更优选为20~35℃;蠕动泵速度优选为0.8~1.5ml/min,更优选为1.0~1.2ml/min;淋洗时间优选为6~8d。
47.下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
48.实施例1
49.(1)材料的准备
50.①
取500g无患子果皮,在烘箱中以60℃干燥24h后,用粉碎机粉碎,过40目筛,备用。
51.②
活化大孔树脂:取适量d-101型大孔树脂,在无水乙醇中浸泡12h后,然后用无水乙醇淋洗至流出液不浑浊,再用超纯水淋洗至无醇味。
52.③
装填大孔树脂柱:关闭层析柱出口阀门,将活化后的大孔树脂与超纯水混合缓慢倾入;打开出口阀门,使大孔树脂在柱内沉淀;保持液面高于大孔树脂床层1~2cm以免干柱,关闭阀门待用。
53.(2)无患子皂苷粗提液的提取
54.取30g无患子果皮粉末,加入提取剂超纯水300ml,用磁力搅拌器搅拌 60min,得到混合液;将混合液在50℃下超声提取3h,以10000rpm离心 10min,得到上清液,重复超声提取和离心的过程三次,合并上清液,得到无患子皂苷粗提液。
55.(3)无患子皂苷粗提液的分离纯化
56.过滤无患子皂苷粗提液;每次取用30ml无患子皂苷粗提液过大孔树脂柱,无患子皂苷粗提液与大孔树脂的体积比为1:5(ml/ml),流速为15 ml/min;依次用450ml超纯水、30vol%乙醇溶液和70vol%乙醇溶液洗脱大孔树脂柱,收集70vol%乙醇溶液的洗脱液;利用旋转蒸发仪在75℃的水浴条件下减压浓缩至乙醇挥发,得无患子皂苷提取液,有效无患子皂苷成分的提取效率为40.5
±
1.5%。
57.实施例2
58.(1)材料的准备
59.①
取500g成熟皂角,在烘箱中以60℃干燥24h后,用粉碎机粉碎,过 40目筛,备用。
60.②
活化大孔树脂:取适量d-101型大孔树脂,在无水乙醇中浸泡12h后,然后用无水乙醇淋洗至流出液不浑浊,再用超纯水淋洗至无醇味。
61.③
装填大孔树脂柱:关闭层析柱出口阀门,将活化后的大孔树脂与超纯水混合缓慢倾入;打开出口阀门,使大孔树脂在柱内沉淀;保持液面高于大孔树脂床层1~2cm以免干柱,关闭阀门待用。
62.(2)皂角皂苷粗提液的提取
63.取30g皂角粉末,加入提取剂超纯水300ml,用磁力搅拌器搅拌60min,得到混合液;将混合液在50℃下超声提取3h,以10000rpm离心10min,得到上清液,重复超声提取和离心的过程三次,合并上清液,得到皂角皂苷粗提液。
64.(3)皂角皂苷粗提液的分离纯化
65.过滤皂角皂苷粗提液;每次取用30ml皂角皂苷粗提液过大孔树脂柱,皂角皂苷粗提液与大孔树脂的体积比为1:5(ml/ml),流速为15ml/min;依次用450ml超纯水、30vol%乙醇溶液和70vol%乙醇溶液洗脱大孔树脂柱,收集70vol%乙醇溶液的洗脱液;利用旋转蒸发仪在75℃的水浴条件下减压浓缩至乙醇挥发,得皂角皂苷提取液,有效皂角皂苷成分的提取效率为 34.46
±
1.1%。
66.对比例1
67.(1)材料的准备
68.①
取500g无患子果皮,在烘箱中以60℃干燥24h后,用粉碎机粉碎,过40目筛,备用。
69.②
活化大孔树脂:取适量d-101型大孔树脂,加入无水乙醇浸泡12h后,然后用无水乙醇淋洗至流出液不浑浊,再用超纯水淋洗至无醇味。
70.③
装填大孔树脂柱:关闭层析柱出口阀门,将活化后的树脂与超纯水混合缓慢倾入;打开出口阀门,使树脂在柱内沉淀;保持液面高于树脂床层 1~2cm以免干柱,关闭阀门
待用。
71.(2)无患子皂苷粗提液的提取
72.取30g无患子果皮粉末,加入提取剂无水甲醇180ml,用磁力搅拌器搅拌60min,得到混合液;将混合液在40℃下超声提取3h,以10000rpm离心 10min,得到上清液。重复超声提取和离心的过程三次,合并上清液,得无患子皂苷甲醇粗提液。利用旋转蒸发仪减压浓缩至甲醇挥发,得无患子皂苷粗提物。
73.(3)无患子皂苷粗提液的分离纯化
74.用适量超纯水溶解无患子皂苷粗提物得无患子皂苷粗提液,过滤无患子皂苷粗提液;每次取用30ml无患子皂苷粗提液过大孔树脂柱,无患子皂苷粗提液与大孔树脂的体积比为1:5(ml/ml),流速为15ml/min;依次用 450ml超纯水、30vol%乙醇溶液和70vol%乙醇溶液洗脱树脂柱,收集 70vol%乙醇溶液的洗脱液;利用旋转蒸发仪减压浓缩至乙醇挥发,得无患子皂苷提取液,有效无患子皂苷成分的提取效率为13.5
±
2.1%。
75.应用例1
76.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;精密称取1.17gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
77.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
78.应用例2
79.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为16g/l;精密称取 1.17gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
80.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
81.应用例3
82.将实施例2得到的皂角皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;精密称取1.17 gnacl溶解于200ml皂角皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
83.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的皂角皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
84.应用例4
85.将实施例2得到的皂角皂苷提取液用超纯水稀释为16g/l;精密称取 1.17gnacl溶解于200ml皂角皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
86.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的皂角皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
87.应用例5
88.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;精密称取 1.17gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
89.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为5℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
90.应用例6
91.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;精密称取 1.17gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
92.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为35℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
93.应用例7
94.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;精密称取 1.17gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
95.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为12h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
96.应用例8
97.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;精密称取 1.17gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
98.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为48h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
99.对比应用例1
100.精密称取1.17gnacl溶解于200ml 8g/l吐温-80溶液中,保持0.1mol/l 的离子强度,待用;
101.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的吐温-80溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
102.对比应用例2
103.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;精密称取 0.12gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.01mol/l的离子强度,待用;
104.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
105.对比应用例3
106.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为8g/l;称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液 20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
107.对比应用例4
108.将实施例1得到的无患子皂苷提取液用超纯水稀释为2g/l;精密称取 1.17gnacl溶解于200ml无患子皂苷溶液中,保持0.1mol/l的离子强度,待用;
109.称取2g石油烃污染土壤置于30ml玻璃离心管中,再加入配置好的无患子皂苷溶液20ml,然后将玻璃离心管置于恒温振荡器中,进行振荡洗涤。振荡条件为:温度为25℃、转速为230r/min、振荡时间为24h;振荡结束后,固液分离,冷冻干燥,得到处理后的土壤。
110.应用例1~8和对比应用例1~4所用石油烃污染土壤,其以十四烷为代表性石油烃污染物,十四烷含量为4807.1mg/kg,高于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》第二类建设用地石油烃(c
1-c
40
)土壤污染风险筛选值:4500mg/kg。
111.性能测试
112.(1)对实施例1和实施例2得到的皂苷进行红外光谱表征,结果如图1 所示。
113.由图1可知,两种三萜类皂苷在结构上表现出明显的特征,在3422cm-1
处有一宽峰,为酚羟基的伸缩振动v
o-h
;2934cm-1
为烷烃基团的伸缩振动; 1717cm-1
为c=o的伸缩振动峰;1384cm-1
为甲基-ch3弯曲振动峰;1049cm-1
为羧酸中c-o的伸缩振动峰,说明本发明提供的方法成功提取了三萜类皂苷。
114.(2)对实施例1和实施例2得到的两种皂苷与十四烷进行接触角实验,具体测试步骤为:将三萜类皂苷紧密地固定在接触角测量仪的测试槽中,调节加样器位置使十四烷液滴与皂苷表面保持近于接触。然后,调置参数,记录液滴下落的整个过程。选择合适的图像,采用young-laplace方程拟合法计算接触角值,结果如图2所示。
115.由图2可知,两种三萜类皂苷与十四烷形成的接触角较小,说明十四烷对三萜类皂苷有较强的润湿能力,两者相互作用力强,三萜类皂苷具有有效去除土壤中污染物十四烷的潜力。
116.(3)按照《土壤、沉积物石油烃(c
1-c
40
)的测定气相色谱法》 (hj1021-2019)测定应用例1~8和对比应用例1~4得到的处理后的土壤中十四烷的含量。对比处理前后土壤中十四烷的含量,计算得到十四烷的去除率,结果如表1所示。
117.表1应用例1~8和对比应用例1~4对石油烃污染土壤中十四烷的去除率
[0118][0119][0120]
由表1可知,本发明提取的生物表面活性剂无患子皂苷与市售化学表面活性剂吐
温-80对石油烃污染土壤中十四烷的去除能力相当。但三萜类皂苷具有可生物降解的特性,能够避免在土壤修复的过程中引入二次污染,为石油烃污染土壤的修复提供更加环境安全的材料。
[0121]
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。
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