【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤尘抑制剂，具体涉及基于刀豆的生物型土壤尘抑制剂的制备方法。
技术介绍
1、建筑施工产生的土壤扬尘是城市建筑工地扬尘的主要来源，建筑施工过程中，大面积的施工裸露面、土方开挖堆积而成的松散土堆、建筑渣土堆及未硬化临时道路等工程裸土面，在风力作用下会产生大量土壤扬尘，形成弥漫性的扬尘环境，影响当地环境和人员健康。扬尘对空气中总悬浮微粒(tsp)的贡献率超过50%，而tsp与人口死亡率存在较为显著的相关性，当1平方米空气中含有100μg tsp时，人口死亡率增长6％，患有呼吸疾病的死亡率增加32％，气喘的死亡率会增加12％，心血管疾病死亡率也会增加9％。建筑场地工程裸土风蚀扬尘问题严重危害环境空气质量和人体健康，有效控制施工扬尘污染对改善空气质量至关重要。
2、目前，国内外对基础设施施工工地的扬尘防治采取的措施主要包括铺设防尘网、洒水、喷洒抑尘剂等。通过铺设防尘网或者塑料布来抑制扬尘成本较高，并且安装、拆除的时间较长。尤其是使用塑料布防尘时，这种一次性塑料制品不易回收与降解，流入土壤或者径流容易造成土壤污染。通过喷水的方法抑尘，由于水的粘度、耐久性和固结能力较差，导致抑尘效果有限，因此，减少基建土壤扬尘最有效的方法还是喷洒抑尘剂，并且随着对生态环境保护力度的不断加大，抑尘剂的研究也逐渐朝着绿色、环保的方向发展。
3、现在制备抑尘剂的加工原料包括有甘蔗渣、秸秆、废弃虾壳等固体废物，这些原料均需通过化学反应来制备，或使用化学药品增加其抑尘性能，采用上述材料合成的抑尘剂并未脱离化学抑尘剂的范畴，这将影
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供基于刀豆的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，以实现更好的环保性能和应用效果。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、基于刀豆的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，生物型土壤尘抑制剂包括脲酶液和胶结液，制备方法包括：
4、脲酶液制备：
5、s1、选取刀豆并对其进行粉碎处理；
6、s2、取刀豆粉按固液比为1：2～4的比例加入的柠檬酸-柠檬酸钠提取液；
7、s3、物料在温度为25℃～35℃的恒温水浴锅中充分搅拌，并在离心机4000rpm条件下离心40min，取上清液，制得脲酶液；
8、s4、调节脲酶液的ph为5～9后备用；
9、胶结液制备：
10、取相同浓度的尿素和氯化钙按质量比为1:1混合后，制得浓度为0.5mol/l～0.7mol/l胶结液以备用。
11、作为本专利技术优选的实施方式，在胶结液中按质量体积比为20-30%添加蛋壳粉。
12、本专利技术通过添加质量体积比为20-30%的蛋壳粉，一方面，由于蛋白粉对钙离子具有吸附性，在反应生成碳酸钙的过程中可以提供成核位点，使得生成的碳酸钙更稳定；另一方面，可以改善生成碳酸钙的晶体类型与分布情况，从而形成固化层保持土壤良好的完整性和硬度。
13、作为本专利技术优选的实施方式，在所述胶结液中按质量体积比为24%添加蛋壳粉。作为本专利技术优选的实施方式，s2中，刀豆和柠檬酸-柠檬酸钠提取液按固液比为1：2.8～3的比例混合。
14、作为本专利技术优选的实施方式，s3中，物料在温度为30℃的恒温水浴锅中充分搅拌。
15、作为本专利技术优选的实施方式，s4中，脲酶液的ph调为6～8.5。
16、作为本专利技术优选的实施方式，s4中，脲酶液的ph调为8。
17、作为本专利技术优选的实施方式，胶结液浓度为0.6mol/l。
18、作为本专利技术优选的实施方式，s1中预处理为：使用蒸馏水洗涤刀豆后，在电热鼓风干燥箱中烘干，将干燥的刀豆粉碎，并过100目筛。
19、本专利技术的使用原理：
20、使用本专利技术的土壤尘抑制剂，将等体积的胶结液和脲酶液依次均匀喷洒在土壤上即可。土壤经喷洒后，土壤表面的扬尘被形成的矿化产物所包裹，团聚表面细小的颗粒，以将扬尘有效地进行固结，能充分提高土壤抗分散的能力。由于脲酶液中的脲酶可以促进胶结液中尿素水解，水解产物可以与氯化钙中的钙离子发生反应，而后生成碳酸钙沉淀填充在土壤颗粒之间的孔隙并将其胶结，在胶结土壤过程中，使得土壤颗粒结合在一起从而改变土壤颗粒的粒度，从而有效抑制扬尘的产生。
21、本专利技术的有益效果：
22、1、本专利技术选用了固液比为1：2～4的柠檬酸-柠檬酸钠作为提取液，柠檬酸-柠檬酸钠对脲酶的提取效果好，并且专利技术人发现，在本专利技术特定固液质量体积比1：2～4的含量下，可以确保脲酶液中脲酶的活性达到最优，从而最大程度地提高抑尘效果。若选用固液比低于1：2～4的柠檬酸-柠檬酸钠提取液，在刀豆粉溶解于提取液的过程中，得到的溶液过于粘稠，不利于搅拌均匀，刀豆中蕴含的脲酶则不能被提取液充分提取，使得提取量降低，导致脲酶未被提取完全，使得活性下降。而若选用固液比高于1：2～4的柠檬酸-柠檬酸钠提取液，虽然能够有效提取脲酶，使得提取的脲酶量上升，但申请人发现，添加超过上述比例范围的提取液会使得刀豆与提取液所形成的溶液浓度降低，使得脲酶活性下降。专利技术人在研究中发现提取液的选用、配比和其中的有效含量对于同时确保脲酶量提取、活性控制是关键的，因此，本专利技术选择了固液比为1：2～4的柠檬酸-柠檬酸钠作为提取液，同时柠檬酸-柠檬酸钠浓度进一步优选为0.1mol/l。
23、2、本专利技术将脲酶液ph调配为5～9，当脲酶液在ph为5～9的环境下，脲酶液中脲酶的活性可以达到最优。脲酶在ph高于9的碱性环境中，碱性过强会使脲酶结构受到破坏，抑制脲酶活性。而脲酶在ph低于5的酸性环境中，氢离子（h⁺）浓度过高，可能导致酶蛋白分子结构发生改变，甚至变性，从而降低活性。因此，本专利技术选择将脲酶液ph调配为5～9，确保脲酶有着较高的活性，以大大提高催化效率，更快速有效地水解尿素，从而生成碳酸钙沉淀吸附扬尘，提高抑尘效率，快速改善空气质量，提高酶在应用中的稳定性和持久性。
24、3、本专利技术的脲酶液从刀豆中提取，属于天然材料，胶结液采用尿素和氯化钙，尿素是天然存在的有机化合物，氯化钙是无机盐，二者均属于环境友好材料，在自然环境中易于降解，不会对生态系统造成恶劣影响。相比传统的化学制剂，本专利技术制备的土壤尘抑制剂，在合理的配施下，具有良好的生态相容性，同时能够有效抑制扬尘的产生，兼具环保性能和良好的抑尘效果的优势。
25、4、本专利技术的土壤尘抑制剂，以脲酶为核形成的碳酸钙晶体体积小，在固结土壤过程中，更容易附着土壤颗粒，并填充在颗粒之间的空隙，且此过程中，其中一部分碳酸钙将作为桥梁, 胶结相邻土壤颗粒, 引起土壤内部结构发生变化，使其更加稳固, 土体变得更加紧实，不仅可以显著提高抑尘效果，而且可以有效抵抗外力干扰，使有效抑尘期变长。
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1.基于刀豆的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述生物型土壤尘抑制剂包括脲酶液和胶结液，制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：在所述胶结液中按质量体积比为20-30%添加蛋壳粉。
3.根据权利要求2所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：在所述胶结液中按质量体积比为24%添加蛋壳粉。
4.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述S2中，刀豆和柠檬酸-柠檬酸钠提取液按固液比为1：2.8～3的比例混合。
5.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述S3中，物料在温度为30℃的恒温水浴锅中充分搅拌。
6.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述S4中，脲酶液的pH调为6～8.5。
7.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述S4中，脲酶液的pH调为8。
8.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述胶结液浓度为0.6
9.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述S1中预处理为：使用蒸馏水洗涤刀豆后，在电热鼓风干燥箱中烘干，将干燥的刀豆粉碎，并过100目筛。
...【技术特征摘要】
1.基于刀豆的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述生物型土壤尘抑制剂包括脲酶液和胶结液，制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：在所述胶结液中按质量体积比为20-30%添加蛋壳粉。
3.根据权利要求2所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：在所述胶结液中按质量体积比为24%添加蛋壳粉。
4.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，其特征在于：所述s2中，刀豆和柠檬酸-柠檬酸钠提取液按固液比为1：2.8～3的比例混合。
5.根据权利要求1所述的生物型土壤尘抑制剂的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓楠，罗皓，师永杰，李想，林媛，
申请(专利权)人：重庆科技大学，
类型：发明
国别省市：
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