[發明專利]電化學促進腐殖質介導的鹵代芳香族污染物的微生物還原脫鹵的方法

有效

• 申請號: 201810323258.3
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108425130B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 張冬冬;章春芳;張寧;王睿;周航海
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C25B3/04
• 分類號: C25B3/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 魏春蓉

本發明提供一種電化學促進腐殖質介導的鹵代芳香族污染物的微生物還原脫鹵的方法，屬于生物資源技術領域。方法為將導電膠涂抹于石墨電極的表面，并將腐殖質粘附于導電膠的表面。將粘附腐殖質的石墨電極和Ag/AgCl飽和電極置于陰極電解液內，將鉑金電極置于陽極電解液內。電化學工作站連接石墨電極、Ag/AgCl飽和電極和鉑金電極，對工作電極施以?600～?700mV的外部電壓持續通電7～9天。其中，陰極電解液中包含微生物和鹵代芳香族化合物。此方法可以促進陰極電解液內的鹵代芳香族化合物進行微生物還原脫鹵，通過石墨電極還原固態腐殖質，微生物利用還原后的固態腐殖質作為電子供體，對鹵代芳香族化合物進行還原脫鹵。

技術領域

本發明涉及生物資源技術領域，具體而言，涉及一種電化學促進腐殖質介導的鹵代芳香族污染物的微生物還原脫鹵的方法。

背景技術

腐殖質(英文稱Humus)定義：已死的生物體在土壤中經微生物分解而形成的有機物質。黑褐色，含有植物生長發育所需要的一些元素，能改善土壤，增加肥力，主要方法是幫助增加可以讓空氣和水進入的空隙，也同樣產生植物必須的氮，硫磺，鉀和磷。動植物殘體在微生物作用下形成簡單化合物的同時又重新合成復雜的高分子化合物。

現有技術中沒有將固態腐殖質固定在電極上通過電化學手段促進腐殖質介導的微生物對鹵代芳香族污染物厭氧還原脫鹵的方法的研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電化學促進腐殖質介導的鹵代芳香族污染物的微生物還原脫鹵的方法，能夠有效促進對生物電化學系統中陰極電解液中的鹵代芳香族物質進行還原脫鹵。

本發明是采用以下技術方案實現的：

一種電化學促進固態腐殖質介導的微生物對鹵代芳香族污染物厭氧還原脫鹵的方法，包括如下步驟：

(1)、將導電膠涂抹于石墨電極的表面，并將腐殖質粘附于導電膠的表面；

(2)、將粘附腐殖質的石墨電極和Ag/AgCl飽和電極置于含有陰極電解液的陰極室內，將鉑金電極置于含有陽極電解液的陽極室內，陰極室和陽極室通過陽離子交換膜進行分隔；

(3)、電化學工作站連接石墨電極、Ag/AgCl飽和電極和鉑金電極，構成雙室三電極系統，對工作電極施以-600～-700mV的外部電壓持續通電 7～9天；

其中，陰極電解液包括微生物和鹵代芳香族化合物；陽極電解液包括無機鹽培養基。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述腐殖質為胡敏素。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述陰極電解液還包括無機鹽培養基、甲酸鹽和維生素。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述無機鹽培養基包括質量濃度為1.0～1.5g/L的NH₄Cl、0.04～0.08g/L的CaCl₂·2H₂O、0.08～0.12g/L的MgCl₂·6H₂O、0.4～0.8g/L的K₂HPO₄。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述無機鹽培養基還包括 1～3ml/L的微量元素SL-10溶液、1～3ml/L的Se/W溶液和15～20ml/L MOPS 緩沖液。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述微生物包括脫鹵桿菌、擬桿菌、硫磺單胞菌和脫硫弧菌。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述微生物按照數量份計，包括脫鹵桿菌2～3份、擬桿菌1～2份、硫磺單胞菌3～4份和脫硫弧菌2～3份。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述導電膠為銀導電膠或碳導電膠。