[發明專利]一種利用導電材料富集和馴化高氯酸鹽還原菌群的方法

有效

• 申請號: 202011405051.4
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112694987B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 魏曼曼
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/02;C12N1/36;C12R1/01
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 王志新

本發明公開了一種利用導電材料富集和馴化高氯酸鹽還原菌群的方法，屬于生物降解領域。本發明的目的是為了解決高氯酸鹽還原菌生長代謝速率緩慢和富集馴化周期長的問題。本發明提供了一種利用導電材料富集和馴化高氯酸鹽還原菌群的方法，具體步驟為在填充石墨顆粒的反應器中接種活性污泥，采用間歇進水方式進行高氯酸鹽還原菌的富集，然后采用連續式進水方式，進行高氯酸鹽還原菌的馴化培養，提高高氯酸鹽還原效率。在富集體系中引入導電材料，既為微生物提供附著生長的載體，又能加速電子傳遞過程，可實現高氯酸鹽還原菌的快速富集馴化，有利于高氯酸鹽微生物處理工藝的應用和推廣，具有良好的社會效益，經濟效益和環境效益。

技術領域

本發明屬于生物降解領域，具體涉及一種利用導電材料富集和馴化高氯酸鹽還原菌群的方法。

背景技術

隨著工業的快速發展，高氯酸鹽污染問題日益嚴重，已在全球范圍內引起公眾和學者的廣泛關注。近年來，在多種水環境(雨水、雪水、海水、地下水、飲用水甚至北極積雪)和食品中頻頻檢出ClO₄^-，使得高氯酸鹽的處理成為世界各國亟待解決的環境問題。高氯酸鹽具有高溶解性、擴散速度快、化學性質穩定等特點，傳統的沉淀、過濾和消毒等處理工藝難以將其有效去除。目前，微生物降解是ClO₄^-最有效的轉化途徑，具有高效、安全、經濟、無二次污染等優點，是目前最具前景和應用價值的修復技術。

微生物在厭氧條件下，以ClO₄^-作為電子受體，在高氯酸鹽還原酶、氯酸鹽還原酶和亞氯酸鹽歧化酶等一系列酶的催化下，依次被還原為氯酸鹽和亞氯酸鹽，并最終還原為氯離子。高氯酸鹽降解菌多數為厭氧或兼性厭氧菌，生長相對緩慢，其富集馴化周期較長。如何快速獲得高氯酸鹽降解富集培養物成為制約著微生物還原去除高氯酸鹽技術發展和應用的主要因素之一。目前傳統的富集馴化方法一般是從污染環境中采集樣品，加入到選擇性培養基中，然后經過多次傳代培養馴化，獲得穩定的降解菌群。但這種方法往往存在著工作量大，操作繁瑣，富集周期長，菌群降解性能不穩定等缺點。

發明內容

本發明的目的是為了解決高氯酸鹽還原菌生長代謝速率緩慢和富集馴化周期長的技術難題，為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種利用導電材料富集和馴化高氯酸鹽還原菌群的方法，所述方法的具體步驟如下：

(1)制備基礎培養基：培養基的成分由如下成分組成：0.95g/L KH₂PO₄、1.5g/LNa₂HPO₄·12H₂O、1.8g/L CH₃COONa,0.12g/LMgSO₄·7H₂O、0.3g/L(NH₄)₂SO₄和微量元素1mL；將培養基進行高壓蒸汽滅菌，通入氮氣去除O₂；

(2)富集高氯酸鹽還原菌群：向填充石墨顆粒的厭氧反應器中接種活性污泥，污泥接種濃度為18g/L；向步驟(1)制備得到的培養基中添加0.1g/L的NaClO₄·H₂O，然后將培養基泵入厭氧反應器中，采用間歇進水方式，每天以流速200mL/h，進水3h，進水量為600mL，溫度控制在30℃，富集培養15天，得到高氯酸鹽還原菌群；