[发明专利]一种适用于生物电化学修复系统的卤代烃降解菌群的获取方法

说明书

本发明涉及地下水污染治理领域，尤其涉及一种适用于生物电化学修复系统的卤代烃降解菌群的获取方法，其主要操作方法为采用培养器构建电化学菌液培养装置，通过电解水为微生物提供O₂和H₂，在所述培养器中加入无机盐培养基、共代谢基质及受卤代烃污染的沉积物，采用TCE梯度驯化的方法，进行传代培养，培养过程中的TCE浓度为76～608μmol/L，最终获得卤代烃降解菌群。该菌群主要优势菌属包括：金黄杆菌属(Chryseobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、微杆菌属(Microbacterium)。本发明的卤代烃降解菌群的获取方法提供了一种可在电化学修复系统中生存并对卤代烃具有一定降解能力的菌群的获取方法，该菌群可用于强化电化学原位微生物修复效果，具有广阔的工程化应用前景。

技术领域

本发明涉及地下水污染治理领域，尤其涉及一种适用于生物电化学修复系统的卤代烃降解菌群的获取方法。

背景技术

卤代烃是一类重要的有机合成中间体，是许多有机合成的原料，广泛应用于各种工业过程中，如生产塑料、橡胶、纤维、硅树脂、粘合剂、热传导液、金属清洗剂等，其中一些被归类为已知或可疑的致癌物质。由于其广泛使用和处理方法不当，经常对土壤和地下水造成严重污染，对生态环境和人类健康危害极大。三氯乙烯(TCE)作为卤代烃的典型代表，在地下水修复中引起了极大的关注。

在这种情况下，地下水修复是完全恢复生态环境和保护人类健康所必需的。现场修复的方法主要包括物理法、化学法和生物法。物理法主要包括气提法、吸附法和萃取法等，其缺点是无法实现污染物的彻底去除而是将其转移，可行性差。化学法主要包括焚烧法、高级氧化法和零价铁还原等方法，但是其成本较高而且易产生二次污染问题。生物修复方法主要有还原脱氯、直接好氧氧化和好氧共代谢三种。相对于物理法和化学法，生物法具有环境友好、经济可行、操作简单等优点因而受到广泛的关注。

在原位修复位点，生物降解法是一种去除卤代烃的有效方法，但常常受到电子受体和电子供体的限制，难以被自然界中的微生物降解，或自然界中的微生物对其降解效率相当低。目前，适用于地下水生物修复的供氧方式有很多，主要有空气注入、纯氧及臭氧注入、释氧化合物引入及H₂O₂引入等。空气注入氧气补给效率低并且容易向含水层中补给惰性气体组分和空气中的杂质，纯氧及臭氧注入成本较高且安全性较差，一般较少采用。释氧化合物与水反应后产生的氢氧化物会使环境pH值升高，高pH值会对微生物的活性造成抑制，从而影响污染物的去除效果。而H₂O₂对于微生物存在比较大的毒性。在实际修复过程中，由于氢气很难溶于水的特性以及直接注入氢气的代价较高等因素，一般通过注入有机供电基质进行修复，但有机供电基质的注入往往会对环境造成污染。

在电化学循环井修复技术中，通过电解水同时产生O₂和H₂，其中的O₂可能会促进卤代溶剂的生物氧化，H₂可能会促进卤代溶剂的生物还原。由于同时产生O₂和H₂，其中发挥降解作用的微生物菌群不同于单独存在O₂和H₂的情况。同时，土壤中可能缺少降解卤代烃的微生物，制约了卤代烃污染地下水生物修复技术的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于生物电化学修复系统的卤代烃降解菌群的获取方法。

本发明提供一种适用于生物电化学修复系统的卤代烃降解菌群的获取方法，其操作步骤主要在电化学菌液培养装置中进行，所述电化学菌液培养装置包括培养器、阴极片、阳极片和搅拌单元，所述培养器为圆柱体结构，所述阴极片和所述阳极片可拆卸的安装所述培养器内，并分别与直流电源的正极和负极连接，所述搅拌单元用于对所述培养器内物质进行搅拌，所述培养器的上端设有与其内部连通的第一取料口；

卤代烃降解菌群的获取方法，其主要包括以下几个步骤：