[发明专利]一种利用厌氧铁氨氧化降解全氟化合物的方法及应用

说明书

本发明属于污染物降解领域，尤其涉及一种利用厌氧铁氨氧化降解全氟化合物的方法及应用。所述降解方法为：在厌氧铁氨氧化过程中进行全氟化合物的降解，具体方式为：在污染底泥中引入铁离子和铁异化还原菌进行厌氧铁氨氧化反应，并添加电子供体，进行全氟化合物的降解。该方法能够有效实现对PFOA和PFOS的去除，当加入氨氮时，这种去除PFOA和PFOS的效果最为明显。而且，随着时间的延长，最终能够实现全氟化合物的完全去除。该方法能从根本上消除PFCs对环境及生物危害，且过程简单、成本低、不会造成二次污染。

技术领域

本发明属于污染物降解领域，尤其涉及一种利用厌氧铁氨氧化降解全氟化合物的方法及应用。

背景技术

本发明背景技术中，公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

由碳原子与氟原子组成的全氟化合物(PFCs)是新兴的持久性有机污染物，稳定性较强，同时具备较强的电负性，能经受光照和高温，具有疏水、疏油以及降低水表面的张力等独特性质，目前被广泛应用于涂料、化工、皮革、纺织、炊具制造、合成表面活性剂、包装材料等领域。作为环境中持久性强的有机污染物，全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)被加入了《斯德哥摩尔公约》，PFCs的去除已成为环境学领域研究的热点对象。

由于PFCs本身的持久性分布和应用的广泛性等特点，目前已经在各类环境介质和生物体中被检出，如土壤、水体、大气、海洋，甚至在人体血清中均有检出，且其具有的免疫毒性、生殖性毒性、生物蓄积性、肝脏毒性等，对全人类的生命健康和全球生态系统造成了较大的威胁。鉴于目前对理论的研究和实际使用处在发展中阶段，而在工农业的生产中大量地使用了会严重污染水体和土壤的PFCs表面活性剂，长此以往会造成严峻的环境问题，且目前并未出具较为严格的适合PFCs生产和使用的规范，因此对PFCs在水体和底泥中去除的研究迫在眉睫。

目前常见的PFCs去除方法包括吸附分离法、超声降解技术、电化学氧化法、光化学法、膜处理工艺等物理方法、化学技术及微生物处理技术。但是申请人发现物理方法操作简单，成本低、经济且有效性高，但不能从根本消除目标的污染物质，仅是把污染物从一相转移到另一相，并且还容易造成二次污染；化学方法能够改变PFCs的化学结构，通过将PFCs转化为F^-、PFCAs等物质，有效的将其降解，但费用较高、操作条件苛刻，同时也会存在二次污染等问题；生物法成本较低，操作简单，且无二次污染，但降解过程较为复杂，且PFCS可生化性差，结构复杂，C-F键能高，难以被微生物直接利用。

因此，提供一种能够高效降解PFCs，在根本上消除PFCs对环境及生物危害，且过程简单、成本低、不会造成二次污染的方法将对于水体和土壤/底泥中PFCs的治理具有重要意义。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用厌氧铁氨氧化降解全氟化合物的方法及应用，本发明采用厌氧铁氨氧化协同全氟化合物的降解的方式，并通过向厌氧铁氨氧化体系中添加电子供体，能够有效提高PFCs的降解效率。

本发明第一方面提供一种利用厌氧铁氨氧化降解全氟化合物的方法，在厌氧铁氨氧化过程中进行全氟化合物的降解；

具体为：

在污染底泥中引入铁离子和铁异化还原菌进行厌氧铁氨氧化反应，并添加电子供体，进行全氟化合物的降解。

环境中厌氧铁氨氧化过程的研究多侧重于氨氮的去除，而对PFCs等微量有机污染物的去除还未有报道，本发明是首次发现，厌氧铁氨氧化过程耦合铁离子氧化还原的电子传递机制，可以强化对全氟化合物的去除，而添加电子供体来提高环境中PFCs的降解效率将是一种提可行的方案。