[发明专利]一种利用土著功能微生物群落原位修复铀污染地下水的方法

权利要求书

1.一种利用土著功能微生物群落原位修复铀污染地下水的方法，其特征在于，利用土著功能微生物群落将地下水中可溶性的六价铀转化为稳定的、溶解度很低的四价铀，从而原位修复铀污染地下水，具体步骤是:

（1）调节铀污染地下水的pH值

通过酸碱体系或者Na₂CO₃和NaHCO₃的缓冲溶液体系调节铀污染地下水的pH值至6.5-7.5的范围；

（2）活化沉积物中的土著功能微生物群落

在维持试验系统无氧的条件下，通过添加碳源作为电子供体，促进铀污染地下水沉积物中土著功能微生物的活化、生长；

（3）调控和加速土著功能微生物群落的演化

采用添加不同碳源和调节铀污染地下水的氧化还原电位方法，调控和加速其中土著功能微生物菌群的演化，从而缩短原位修复的周期；

（4）持续调控土著功能微生物群落

在维持反应系统无氧的条件下，对功能微生物群落进行持续调控，直至铀污染地下水中的铀浓度降至国家排放标准0.05 mg/L以下。

2.根据权利要求1所述的一种利用土著微生物群落原位修复铀污染地下水方法，其特征在于：所述酸碱体系是指2 mol/L的NaOH和1:1的HCl溶液体系，Na₂CO₃和NaHCO₃的缓冲溶液体系是指30 mM的Na₂CO₃溶液和30 mM的NaHCO₃溶液体系。

3.根据权利要求1所述的一种利用土著微生物群落原位修复铀污染地下水方法，其特征在于：碳源，包括葡萄糖、乳酸钠、乙醇、甲醇、甲烷，保持碳源的初始浓度在4.5-5.5 g/L。

4. 根据权利要求1所述的一种利用土著微生物群落原位修复铀污染地下水方法，其特征在于：所述土著功能微生物为厌氧微生物，需维持生长环境的氧浓度在0.2 mg/L以下。

5.根据权利要求1所述的一种利用土著微生物群落原位修复铀污染地下水方法，其特征在于：所述调控和加速微生物群落的演化，是指土著功能微生物群落在厌氧条件下，通过添加不同碳源，包括葡萄糖、乳酸钠、乙醇、甲醇、甲烷，及调节铀污染地下水的氧化还原电位方法，调控土著功能微生物群落的演化，在土著功能微生物群落活化后，先添加碳源，使土著功能微生物群落向硝酸盐还原菌菌群演化，将地下水的氧化还原电位也调节为硝酸盐还原菌生长的最佳条件，加速使其先向硝酸盐还原菌菌群演化，当铀污染地下水的硝酸根浓度降至20-30 mg/L浓度时，此时，添加碳源，使土著功能微生物群落向三价铁还原菌菌群演化，将地下水的氧化还原电位调节为三价铁还原菌生长的最佳条件，加速土著功能微生物菌群向三价铁还原菌菌群演化，当铀污染地下水的三价铁浓度降至0.3-0.5 mg/L浓度时，此时，添加碳源，使土著功能微生物群落向硫酸盐还原菌菌群演化，将地下水的氧化还原电位调节为硫酸盐还原菌生长的最佳条件，加速土著功能微生物群落向硫酸盐还原菌菌群演化，直至硫酸盐浓度降至250-300 mg/L,铀浓度降至0.05 mg/L以下，这些土著功能微生物群落在利用电子供体提供能量生长的同时将水体中的U(VI)还原为U(IV)，U(VI)还原的反应式为：

UO₂(CO₃)₃^4- + 3H⁺ + 2e^-→ UO₂ + 3HCO₃^-     (1)

UO₂²⁺ + 2e^-→ UO_2(s)                      (2)。