[發(fā)明專利]一種鈷鋁層狀雙金屬氫氧化物和微生物耦聯(lián)凈化十六烷烴系統(tǒng)的制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810934722.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN109097352A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于洪文;徐興健;李海彥;郭娜;曾影
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號(hào): C12N11/10
• 分類號(hào): C12N11/10;C02F3/34;C12R1/385;C02F101/32
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種鈷鋁層狀雙金屬氫氧化物和微生物耦聯(lián)凈化十六烷烴系統(tǒng)的制備方法及其應(yīng)用，本發(fā)明涉及一種鈷鋁層狀雙金屬氫氧化物和微生物耦聯(lián)凈化十六烷烴系統(tǒng)的制備方法。本發(fā)明是為了解決微生物對(duì)石油烴如正十六烷攝取效率低以及光催化技術(shù)對(duì)十六烷處理能力差等問題，本發(fā)明方法為：一、制備CoAl?LDH；二、制備OD₆₀₀為1.0的Pseudomonas aeruginosa JLC1菌液；三、將CoAl?LDH和P.aeruginosa JLC1聯(lián)系在一起，構(gòu)建成一種生物?光催化耦聯(lián)系統(tǒng)。本發(fā)明將生物降解和光催化反應(yīng)聯(lián)合作用于底物及中間代謝產(chǎn)物，提升了降解效率。本發(fā)明應(yīng)用于凈化有機(jī)污染的水體領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈷鋁層狀雙金屬氫氧化物和微生物耦聯(lián)凈化十六烷烴系統(tǒng)的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)和生活中對(duì)石油的需求量日益增長(zhǎng)，石油加工及石油化工工業(yè)的發(fā)展迅速，其產(chǎn)品的種類也隨之變得豐富多彩。在石油生產(chǎn)、運(yùn)輸、煉制加工及使用過程中石油及其制品的泄漏溢出難以避免，進(jìn)而對(duì)水源和土壤造成嚴(yán)重污染，石油污染已成為全球關(guān)注的重要熱點(diǎn)問題之一。因此，石油污染治理是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，研究人員也不斷地探索和研發(fā)更高效、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的修復(fù)材料和修復(fù)措施來去除這些污染物。

與目前已有的各種環(huán)境修復(fù)技術(shù)相比，利用微生物的環(huán)境修復(fù)技術(shù)具有成本低、能耗低、不易引發(fā)二次污染、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，是建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)的有力保障。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)降解石油微生物資源收集、發(fā)掘和環(huán)境修復(fù)開展了大量的研究工作。主要體現(xiàn)在：(1)大量分離、篩選石油降解菌株，分析微生物產(chǎn)生的表面活性物質(zhì)、微生物對(duì)石油組分的代謝過程、分子機(jī)制及影響因素等；(2)研究環(huán)境微生物群落對(duì)石油污染的響應(yīng)機(jī)制；(3)研究“生物激活”強(qiáng)化石油污染環(huán)境修復(fù)的激活條件、措施、影響因素、修復(fù)效果及其對(duì)土著微生物群落的影響等；(4)研究“生物強(qiáng)化”技術(shù)中微生物的選擇依據(jù)、環(huán)境修復(fù)效果與影響因素及其對(duì)土著微生物群落的影響等；(5)研究現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果與影響因素等。這些基礎(chǔ)研究和工程實(shí)踐為石油污染微生物資源發(fā)掘、石油污染治理與環(huán)境修復(fù)等方面都做出了大量的努力。然而，石油污染依然難以得到快速和有效的治理，石油污染狀況在全球范圍內(nèi)依舊嚴(yán)峻。究其原因，在于微生物修復(fù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中面臨著一系列問題，如石油烴等疏水性有機(jī)污染物具有較低的生物可利用性，且不易被微生物攝取，限制了微生物對(duì)石油烴的凈化效率。因此通過合理的技術(shù)手段有效提高微生物對(duì)石油烴的攝取率將有益于推進(jìn)微生物對(duì)這類污染物的處理效率。

近年來，利用半導(dǎo)體光催化劑如氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(ZnO)、氧化鉍(Bi₂O₃)、二硫化鉬(MoS₂)和氮化碳(g-C₃N₄)等來處理有機(jī)污染物被認(rèn)為是一種節(jié)能、環(huán)保、高效的治污技術(shù)，廣受人們的關(guān)注和重視。這些光催化劑在一定波長(zhǎng)光的激發(fā)下，發(fā)生光生電子(e^-)和空穴(h⁺)的分離，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些化學(xué)性質(zhì)活潑、氧化能力強(qiáng)的活性氧(reactive oxidativespecies，ROS)，如羥基自由基(·OH)和超氧陰離子(·O₂^-)。大量研究表明這些活性氧分子在光催化降解有機(jī)污染物的過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。盡管光催化反應(yīng)處理有機(jī)污染物的具有較高的實(shí)效性，但是往往僅僅通過光催化降解作用難以完全礦化一些有機(jī)污染，甚至?xí)a(chǎn)生一些毒性更強(qiáng)的中間產(chǎn)物，同時(shí)難以有效降低有機(jī)廢水中的COD含量。

因此，將微生物修復(fù)技術(shù)和光催化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，有望于提高其對(duì)石油烴等有機(jī)污染物的處理效率。事實(shí)上，當(dāng)前少部分研究已嘗試將這兩種技術(shù)進(jìn)行耦聯(lián)，如利用TiO₂和活性污泥的結(jié)合處理苯酚、利用ZnO和酵母菌處理殺蟲劑林丹。但這類光催化劑往往需要在紫外光調(diào)價(jià)下發(fā)揮作用，而紫外光又會(huì)對(duì)微生物造成一定的傷害。由此，利用低毒可見光催化劑與微生物進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在保證微生物存活率的前提下，提升生物-光催化耦聯(lián)系統(tǒng)對(duì)石油烴的處理能力具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容