[发明专利]菌剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种菌剂及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：S1：将氯代烃污染的表层土壤接种于第一培养基，然后加入浓度为1mM～1.2mM的氯代烃，进行第一培养，收集第一富集菌液；将所述第一富集菌液接种于第二培养基，然后加入浓度为1.3mM～1.5mM的氯代烃，进行第二培养，收集第二富集菌液；以所述第二富集菌液重复步骤S2，并递增氯代烃的加入量，直至氯代烃的浓度上升至5.4mM～5.8mM，收集第三富集菌液；S4：将所述第三富集菌液接种于第三培养基，然后加入浓度为6.9mM～7.1mM的氯代烃，进行第三培养，在第三培养的过程中通入氢气。该制备方法制备的菌剂能够耐受高浓度氯代烃。

技术领域

本发明涉及污染修复技术领域，特别是涉及一种菌剂及其制备方法。

背景技术

氯代烃，特别如三氯乙烯(TCE)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。TCE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，消除氯代烃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。

常见的地下水TCE修复技术主有原位修复和异位修复。相比异位修复技术，原位修复技术具有对环境扰动小、经济和针对性强的优点，被广泛用于地下水TCE修复。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，它们各自占比约30％。原位热脱附技术由于几乎不受重质非水相液体(Dense non-aqueous phaseliquid，DNAPL)污染源地层分层性质和传质阻力的影响，适用于非均质、低渗透地层和污染物去除效率高、修复周期短等优势而被广泛应用到污染场地治理中。但原位热脱附技术也存在能耗大、修复成本高的问题。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。

在碳中和背景下，对地下水修复技术提出了更高的要求，不再局限于污染物的去除率，更多开始追求修复过程的绿色、低碳和经济。仅单一热脱附技术无法解决能耗大的问题，与生物修复技术的耦合被认为是一种有潜力的技术。污染物的沸点决定了热脱附所需要的温度，沸点越高的污染物，需要的热脱附温度越高。同时，地下水中微生物降解TCE的过程相对缓慢，最主要的原因之一是地下水的温度范围为10℃～22℃，低于脱氯菌的最适宜的生长温度。单一的热修复技术则能耗大，给实现碳中和目标带来阻力，但仅微生物修复，存在修复周期长的难题。基于热脱附升温过程可以刺激脱氯微生物的特性，充分利用热对微生物的积极刺激作用，促进微生物把高氯代高沸点的污染物转化为低氯代低沸点的污染的降解过程，如利用微生物转化TCE到低氯代的产物如二氯乙烯(DCE)，污染物的沸点由87.1℃(TCE在25℃下的沸点)降低到60.2℃(DCE在25℃下的沸点)，进而可以降低热脱附技术所需温度，实现双赢。

但是，热脱附技术被优先用于存在DNAPL或高浓度污染的场地，而高浓度TCE(通常的TCE高浓度指超过100ppm，超过500ppm(约3.8mM)为超高浓度)对脱氯菌有毒性作用，导致只能有极少数的脱氯微生物可以存活。文献报道耐高浓度TCE的菌种有Dehalococcoides，可以在45天内完全降解3.5mM TCE(约458.5mg/L)到乙烯。但是当TCE的浓度升高到4mM时，Dehalococcoides活性被完全抑制。现有的氯代烃修复菌剂使用浓度范围主要集中在0.01mM(1.31mg/L)～0.6mM(78.6mg/L)TCE，针对TCE的DNAPL和源污染修复的生物菌剂开发较少。这限制了热脱附技术与生物修复技术的联合。

发明内容

基于此，本发明提供一种耐高浓度氯代烃的菌剂及其制备方法。

本发明的第一方面，提供一种菌剂的制备方法，包括如下步骤：