[發明專利]采用Klebsiella sp. DB-2菌修復地下水中硝酸鹽污染的方法

無效

• 申請號: 200910144403.2
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN101613156A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 錢家忠;劉詠;陳舟;馬雷;嚴小三;陳天虎
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F1/58;C12N1/20;C12R1/22;C02F101/16
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種污染物的修復方法，特別涉及一種硝酸鹽污染地下水的修復方法，確切地說是采用可溶解的含碳有機物和Klebsiella?sp.DB-2菌修復地下水中硝酸鹽污染的方法。

背景技術

農業化肥的過量使用，工業污水排放量劇增，農田大面積污灌，使地下水中的硝酸鹽氮污染嚴重，我國大多數地區的地下水在不同程度上都遭受到硝酸鹽污染，并且污染程度不斷增加。地下水中的大量硝酸鹽對人類和動植物健康有害，人體攝入的硝酸鹽絕大部分來自蔬菜和飲用水，高濃度NO₃^-的攝取會嚴重影響人類健康，如嬰兒的高鐵血紅蛋白、藍色嬰兒綜合癥，甚至致癌。因此，控制地下水硝酸鹽污染是一個迫切問題，對保障居民身心健康和湖泊富營養化防治具有雙重價值。

地下水硝酸鹽污染的治理已被廣泛研究并付諸實踐，在諸多的方法中，生物修復方法是地下水污染修復的經濟有效途徑，通過反硝化細菌的生物反硝化作用使NO₃^-被轉變為NO₂^-、NO、N₂O直至N₂從地下水中去除，而產生的只是生物固體。

反硝化細菌是進行反硝化作用的微生物，在自然界中普遍存在。在已有的地下水硝酸鹽污染治理技術中大多采用土著微生物進行原位或異位修復。但由于土著菌包含許多種類的細菌，其生長速度慢、代謝活性不高，相互之間會因為對能源的競爭而使所需的反硝化細菌生長受到抑制，數量減少，反硝化作用不明顯。地下水環境屬于兼氧或缺氧環境，硝酸鹽隨地下水進入深層地下，一些好氧反硝化細菌不能發揮作用，因此需要經過專門篩選、培養的高效兼氧優勢反硝化細菌。在兼氧或缺氧的條件下反硝化細菌以NO_x-N為電子受體，以有機物(有機碳)為電子供體去除地下水中的硝酸鹽，因此需要提供足量的有機碳才能夠完成生物反硝化作用，而地下水中通常缺乏有機碳。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的問題，提供一種采用Klebsiella?sp.DB-2菌修復地下水中硝酸鹽污染的方法，利用純化的Klebsiella?sp.DB-2菌，以可溶解的含碳有機物為碳源，以便有效地用于地下水硝酸鹽污染的生物修復。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明采用Klebsiella?sp.DB-2菌修復地下水中硝酸鹽污染的方法的特點是以可溶解含碳有機物作碳源，使用純化Klebsiella?sp.DB-2菌作為生物修復菌株，修復方法包括原位修復和異位修復。

本發明采用Klebsiella?sp.DB-2菌修復地下水中硝酸鹽污染方法的特點也在于：

所述可溶解含碳有機物為乙醇或乙酸鹽。

所述原位修復方法是在硝酸鹽污染地區鉆井或鉆孔，向井內或孔內灌注或加壓灌注純菌和含碳有機物的混合液，首次添加時維持水中菌濃度為10⁶-10⁹個/L、可溶解含碳有機物與硝酸鹽氮的摩爾比C/N為1～5∶1，對于硝酸鹽氮含量超過100mg/L的地下水，第15天再添加一次以保持細菌的數量與活性。

所述異位修復方法是將硝酸鹽污染地區的井水抽出，混合Klebsiella?sp.DB-2菌種和可溶解的含碳有機物后，重新灌注到地下；首次添加時維持水中菌濃度為10⁶-10⁹個/L、可溶解的含碳有機物與硝酸鹽氮的摩爾比C/N為1～5∶1，對于硝酸鹽氮含量超過100mg/L的地下水，第15天再投加一次以保持細菌的數量與活性。

所述純化Klebsiella?sp.DB-2菌種的制備按如下過程進行：

a、菌種的選擇：取垃圾滲濾液，加入到反硝化細菌培養基中富集，在厭氧條件下得到富集菌液后，取菌液在反硝化細菌培養基上按照倍比稀釋的方法涂布，待長出菌落后，挑取菌落，在反硝化細菌培養基上劃線，經過多次劃線分離，得到純化的單菌落；將形態不同的單菌落分別接種到反硝化富集培養基中富集后，用格利斯試劑進行定性的菌種篩選，再將所得的菌株分別進行定量實驗，篩出一株異養兼性厭氧的高效反硝化細菌，其菌落為圓形、乳白色、表面光滑、中間突起、邊緣整齊、易挑取，革蘭氏陰性，鏡檢呈短桿狀、八字形排列細菌，經16SrDNA序列數據庫鑒定為克雷伯氏Klebsiella?sp.，獲得Klebsiella?sp.DB-2菌株；