[发明专利]一种可降解有机氯农药的固氮蓝藻生物反应器

说明书

技术领域

本发明属于生物修复技术领域，具体涉及一种可降解水稻田中有机氯农药的固氮蓝藻生物反应器。

背景技术

有机氯农药是一类持久性有机污染物。早期由于其具有良好的杀虫和除草效果，因此被世界各国广泛应用于农田。但是，随着人们对有机氯农药进一步的深入研究，发现其不仅对昆虫、动物具有毒效应，对人群健康也有危害。有研究报道，有机氯农药具有“三致”毒性。有机氯农药在土壤中的环境行为主要有吸附、渗滤、扩散、挥发、降解等，其中，渗滤、扩散和挥发过程都会进一步扩大污染范围。为了保障农产品质量，必须健全土壤环境质量体系，对一些污染严重的点位，应采取适当的技术修复污染的土壤。

早期对土壤中污染物的修复主要采取的是物理或化学方法。但是所采用的物理方法存在修复周期长，处理效果不明显等缺点，并且所能处理的污染土壤的类型具有局限性。化学方法存在修复成本高，易造成二次污染等缺点。传统的物理化学方法均不能实现污染土壤的原位修复。

目前对土壤中的有机氯农药采用的修复技术主要是原位生物修复技术。该项技术主要是利用某些特异性微生物对有机氯农药进行降解，但是土壤当中的土著微生物会对这些特异性微生物产生不良影响，使其无法正常生长。因此，原位生物修复的效果并不理想。此外，微生物生长受环境因子的影响较大，野外条件下温度、光照等因子随时间、季节的变化幅度大，难以保证微生物正常生长所需的条件，势必会影响微生物的降解效果。

发明内容

为了克服现有对土壤修复技术中修复周期长、成本高、处理效果不明显、易造成二次污染、因环境因子的影响微生物降解效果不理想等缺点，本发明提供一种结构简单，操作方便的能高效降解水稻田土壤中有机氯农药的固氮蓝藻生物反应器。

本发明采用的技术方案是：

一种可降解有机氯农药的固氮蓝藻生物反应器，其特征在于：包括带有可开闭的长方体顶盖的反应器主体和底座，所述顶盖设于所述反应器主体上端，所述反应器主体固定在所述底座上；所述顶盖内部设有用于温度调控及温度显示的温控装置和用于调节光照强度的光照装置；所述反应器主体侧壁设有变速定时马达，所述反应器主体内部设有搅拌器，所述搅拌器与所述变速定时马达相连。

进一步，所述光照装置由若干个日光灯管和开关组成，可通过对灯管和开关进行不同的连接方法来调节反应器主体内的光照强度，以提供不同固氮蓝藻适宜生长的光照强度，其调节范围为1000～4000lux。

进一步，所述温控装置包括感温探头、温度调节装置和温度显示屏，可由所述感温探头测定所述反应器主体内温度并反映到所述温度显示屏上，再通过所述温度调节装置对所述反应器主体内温度进行调节，以达到适宜固氮蓝藻生长的温度25～30℃之间。

进一步，所述的底座底部设有滑轮。

本发明所述变速定时马达包括马达定时器和转速调节按钮，可对马达的转动时间和转速进行控制。变速定时马达与搅拌器连接，由马达带动搅拌器转动，调节马达转速及转动时间来控制搅拌器转速和搅拌时间，使搅拌器以恒定速度间歇式转动，使土壤和固氮蓝藻之间充分接触，并照射到充足光照，达到较好的修复效果。

本发明使用时，打开所述顶盖，将有机氯农药污染的土壤投放到反应器主体内部，以覆盖搅拌器中心轴为准。加入受污染土壤后，将处于指数生长期的固氮蓝藻按照0.2-1.0kg藻/kg土壤/天(湿重)的藻泥负荷加至土壤表面，使固氮蓝藻均匀分布于土壤表面，并添加固氮蓝藻生长所必需的BG11液体培养基，以将固氮藻完全浸没为宜，以此来模拟固氮蓝藻在水稻田中的生长条件。加入土壤和固氮蓝藻后，根据所投加固氮藻适宜生长的光照条件，对日光灯管进行选择连接，来调节光照强度。闭合顶盖后接通电源，对温控装置进行温度的设置，使反应期间反应器主体内温度保持在25～30℃，并开启变速定时马达，以20r/m的转速带动搅拌器转动15分钟后停止，在马达定时器作用下，6小时后重新以20r/m的速度转动，反应时间控制在5～10天。在充分的光照下，固氮蓝藻和土壤充分混合接触，以达到固氮藻对土壤中的有机氯农药理想的降解效果。

本发明的反应器主体采用圆筒体的造型，可避免长方体或槽体等造型的死角问题，使土壤和固氮藻不会淤积于死角中，为固氮蓝藻对有机氯农药的降解和反应后反应器的清洗带来很大方便。

本发明的有益效果体现在：高效、结构简单、操作方便和便于运输，能应用于有机氯农药污染土壤的原位生物修复。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

具体实施方式