[发明专利]氯代烃厌氧降解菌剂的制备方法与应用

说明书

本发明涉及生物法治理地下水污染领域，具体而言，涉及一种氯代烃厌氧降解菌剂的制备方法与应用。该方法包括a)获取培养基：所述培养基为基础矿物无机盐培养基与额外添加的微量元素液、维生素液及三氯乙烯的混合物，其中所述三氯乙烯的浓度为0.9mM～1.3mM，且所述培养基经过厌氧和无菌处理；b)将含有氯代烃的河道底泥接种于所述培养基中避光培养至三氯乙烯转化为乙烯后，取出部分培养物接种于新的所述培养基中，如此重复操作直至更换培养基总计8～14次后得到氯代烃厌氧降解菌剂。本发明制备得到的菌剂既考虑了整个生物转化氯代烃过程中产物的毒性控制，又兼顾了氯代烃修复菌菌剂修复氯代烃种类的范围多样化。

技术领域

本发明涉及生物法治理地下水污染领域，具体而言，涉及一种氯代烃厌氧降解菌剂的制备方法与应用。

背景技术

氯代烃作为重要的有机溶剂和产品中间体，被广泛应用于金属加工、电镀、干洗等行业，通过生产、不规范使用和意外泄露等途径进入环境，进而进入地下水造成污染。四氯乙烯(PCE)三氯乙烯(TCE)、二氯乙烯(DCE)、氯乙烯(VC)和1,2-二氯乙烷(DCA)等是我国和其他世界各国地下水中最常见的污染物质。这些氯代烃都具有“三致”效应，会造成神经、肾脏和肝脏损害，已被各国列入水中优先控制污染物名单，引起了人们的广泛关注。因此，开发地下水中氯代烃绿色修复技术对保证地下水质量，消除对人体健康和生态系统的危害，促进经济和社会的可持续发展具有重要的现实意义。

地下水氯代烃污染修复技术主要分为两大类，即原位修复和异位修复。原位修复技术相较于异位修复技术，具有对环境扰动小、经济和针对性强的优点，受到了越来越多相关研究人员关注。国际上最常用的三大原位修复技术包括原位热修复、原位化学氧化和原位生物修复。原位热修复处理地下水氯代烃修复效率极高，但是存在能耗消耗过大的问题，在地下水氯代烃污染严重的场地使用频繁。原位化学氧化针对高渗透底层和氯代烃污染浓度不严重的区域效果佳，因需要向地下注入化学药剂存在二次污染的问题。相比于以上两种技术，原位生物修复技术具备反应条件温和，成本低廉，无二次污染等优点，近年来备受关注。

氯代烃生物修复技术是指依赖含氯呼吸细菌(organohalide-respiringbacteria，OHRB)的微生物群，通过生物强化或生物刺激等手段，氯代烃在还原脱氯酶的催化作用下，发生分步还原脱氯加氢反应，氯代烃转化为无毒或低毒物质(乙烯和乙烷)的过程。氯代烃污染场地的土壤和地下水样品的PCR结果表明存在脱氯菌，但受脱氯菌功能和丰度低限制，存在场地地下水中氯代烃修复不彻底的现象，包括脱氯不彻底(以DCE和VC作为主要产物)和氯代烃转化不彻底。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

生物降解氯代烃的菌种很多，包括Geobacter,Dehalogenimonas,Dehalobacter,Desulfitobacterium,Sulfurospirillum,Dehalococcoides等。申请人发现，现在的氯代烃修复菌剂多关注母体污染物的转化，忽视整个过程生成的低氯代产物可能造成新的污染，具有如下缺陷和不足：

1.对母体物质发生还原脱氯后的产物DCE和VC累积情况没有提及，导致氯代烃脱毒不完全，甚至毒性增加；

2.现有菌剂降解氯代烃的范围过于单一，针对场地地下水中多样化的氯代烃修复效果不佳。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明第一方面涉及一种氯代烃厌氧降解菌剂的制备方法，包括：

a)获取培养基：

所述培养基为基础矿物无机盐培养基与额外添加的微量元素液、维生素液及三氯乙烯的混合物，其中所述三氯乙烯的浓度为0.9mM～1.3mM，且所述培养基经过厌氧和无菌处理；