一种介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物炭制剂制造技术

本发明专利技术公开了一种介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物炭制剂，由以下组分混合制成：无机盐培养基1L，乳酸钠1.5‑2.5ml，维生素溶液1‑2mL，厌氧微生物1‑2mg，油菜杆生物炭4‑6g。本发明专利技术提供的生物制剂具有环境友好，无毒性等特点，能有效介导多氯联苯厌氧还原脱氯，为多氯联苯的降解提供了新的途径。

Biochar preparation mediated by anaerobic reductive dechlorination of polychlorinated biphenyls

The invention discloses a biochar preparation which mediates the anaerobic reduction and dechlorination of polychlorinated biphenyls, which is made of the following components: inorganic salt medium 1L, sodium lactate 1.5 2.5ml, vitamin solution 1 2mL, anaerobic microorganism 1 2mg, rape rod biological carbon 4 6G. The biological agents provided by the invention have the characteristics of environmentally friendly, non-toxic, and can effectively mediate the anaerobic reduction and dechlorination of polychlorinated biphenyls, and provide a new way for the degradation of polychlorinated biphenyls.

【技术实现步骤摘要】
一种介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物炭制剂
本专利技术具体涉及一种能介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物炭制剂，涉及有机物生物降解领域。
技术介绍
多氯联苯(Polychlorinatedbiphenyls,PCBs)是一类由联苯上的氢不同程度的被氯原子取代后的氯代芳香族化合物的总称，包含209种同系物。由于其良好的化学稳定性，阻燃性和绝缘性，曾被广泛应用于电力设备(如变压器、变容器等)的绝缘介质、复写纸、油墨、涂料、润滑剂、增塑剂等PCBs具有高毒性、环境持久性、生物蓄积性，长距离迁移性的特点，由于PCBs结构非常稳定，在环境中很难被降解，同时水溶性低，脂溶性高，可以从周围媒介物质中富集到生物体内，并通过食物链的放大作用进行生物蓄积。它还具有半挥发性，能够通过水体或土壤通过蒸发进入大气环境或通过吸附在颗粒物上的方式，通过大气环流远距离迁移。有科学家在北极地区的生物体中检测到了PCBs，毒理学实验证明PCBs能够导致生物体内分泌紊乱、生殖及免疫机能失调、发育紊乱甚至引起癌症等严重后果，因此PCBs污染对人体健康和生态环境造成巨大威胁。在我国浙江温州、台州地区曾有人随意拆卸废弃电容器而导致大量PCBs流失，使当地大气、农田、河流及鱼类等受到了严重污染。另外，我国大部分近海海域水体中PCBs都超过美国EPA制定的30ng·L-1的标准，污染比较严重，而且大部分海洋生物体内都能检测到PCBs。在黄海和东海近岸水域的一些沉积物中的PCBs含量也偏高。这些事实都说明我国的PCBs污染已经达到相当程度，对生态环境、动物和人类健康构成了潜在的威胁。因此亟待开发实用性的修复技术来解决PCBs带来的环境污染。目前PCBs污染降解的方法大体上有物理处理(封存、高温处理，溶剂萃取等)、化学处理(氧化还原法)及生物降解等方法，物理或化学处理方法或多或少存在一些问题，比如处理不彻底、处理成本太高或产生二次污染，这些问题限制了物理化学方法的推广使用，生物修复方法显示出其巨大的优势和潜力，生物修复是通过添加污染物降解菌或相关酶来达到治理污染的效果，例如多氯联苯污染区域投入降解菌群生物制剂，促进其分解转化，使其毒性降低或消失。生物降解处理目前作为一种最清洁、最经济的处理方式而被认为是最有前景，也是最有潜力的方法。该技术不会产生二次污染，经济成本低，易于实施。多氯联苯分子的结构稳定性和难降解性是由其氯化程度决定的，一般来说氯化程度越高，分子结构越稳定，也就越难被降解。对PCBs来说，当其含六个氯以上时，微生物只能通过厌氧还原过程脱去氯离子，或将其转化成低氯代的PCBs后再通过好氧途径降解。因此，微生物厌氧还原脱氯是PCBs降解关键步骤。而且实际污染点高氯代PCBs的毒性更大，更难被降解。目前已经有很多研究报道某些脱卤素菌群需要依赖于土壤或沉积物的存在，以保持它们的降解活性。这种现象在五氯酚、二恶英和四溴双酚A等卤代有机污染物的微生物降解中表现尤为典型(Zhang,C.；Suzuki,D.；Li,Z.；Ye,L.；Katayama,A.,Polyphasiccharacterizationoftwomicrobialconsortiawithwidedechlorinationspectraforchlorophenols.JournalOfBioscienceAndBioengineering2012,114,(5),512-517.Zhang,C.；Katayama,A.,HuminasanElectronMediatorforMicrobialReductiveDehalogenation.EnvironmentalScience&Technology2012,46,(12),6575-6583.)。在厌氧条件下，大部分卤代有机污染物的还原脱氯反应都是在土壤或者沉积物中发生作用的。有报道表明土壤和沉积物中的胡敏素是促进微生物还原脱卤素反应(多氯联苯脱氯及四溴双酚A脱溴)发生的必要因素(Zhang,C.；Li,Z.；Suzuki,D.；Ye,L.；Yoshida,N.；Katayama,A.,Ahumin-dependentDehalobacterspeciesisinvolvedinreductivedebrominationoftetrabromobisphenolA.Chemosphere2013)。在这个反应过程中胡敏素起到了电子媒介体的作用。我们最近也报道了胡敏素能介导六氯联苯PCB153(2,2,4,4,5,5-六氯联苯)的降解(Zhang,D.,Zhang,N.,Yu,X.,Zhang,Z.,Yang,S.andZhang,C.(2017)Effectofhuminsfromdifferentsedimentsonmicrobialdegradationof2,2′,4,4′,5,5′-hexachlorobiphenyl(PCB153),andtheirpolyphasiccharacterization.RSCAdvances7(12),6849-6855.)，也就是说，有机污染物，如PCB的厌氧生物降解活性之所以只能在土壤或沉积物中进行反应，这是由于功能微生物需要依赖于土壤和沉积物中的胡敏素来进行电子传递，从而达到脱氯的效果。胡敏素是土壤或沉积物腐殖质中既不溶于酸也不溶于碱的固体有机物。目前，学者们普遍研究的电子媒介体包括腐殖酸及其模式化合物都是水溶性的物质，在污染物的实地生物修复中很容易流失。而胡敏素作为固体电子媒介体，在任何pH环境中都不溶解，且其化学结构极其稳定，能长期保持活性。同时，胡敏素还是天然存在、环境友好、无毒性的物质，在实地污染修复中的具有很强的应用优势。但是，胡敏素的提取方法很繁琐且耗时长，每次提取及纯化需要一至两个月时间。并且，胡敏素的电子媒介效果往往会受土壤或沉积物来源的限制。
技术实现思路
本专利技术提供一种介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物制剂，产品环境友好，无毒性，能有效介导多氯联苯厌氧还原脱氯，为多氯联苯的降解提供了新的途径。本专利技术采用的技术方案是：一种介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物制剂，由以下组分混合制成：无机盐培养基1L，乳酸钠1.5-2.5ml，维生素溶液1-2mL，厌氧微生物1-2mg，油菜杆生物炭4-6g。进一步地，所述无机盐培养基配方为：NH4Cl1.0g/L，CaCl2·2H2O0.05g/L，MgCl2·6H2O0.1g/L，K2HPO40.4g/L，Se/W溶液1mL/L，SL-10微量元素溶液1mL/L，pH7.2的MOPS缓冲液10mmol/L，维生素溶液0.02ml/L,水余量。其中，每升Se/W溶液的组成为：NaOH0.5g，NaSeO3·5H2O3mg，Na2WO4·2H2O4mg，水余量。每升SL-10微量元素溶液的组成为：HCl10.0mL，FeCl2·4H2O1.5g，CoCl2·6H2O196.0mg，MnCl2·4H2O100.0mg，ZnCl270.0mg，H3BO36.0mg，CuCl2·2H2O2.0mg，NiCl2·6H2O24.0mg，Na2MoO4·2H2O36.0mg，水余量。每升维生素溶液的组成为：生物素20mg，叶酸20mg，VB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物制剂，其特征在于，由以下组分混合制成：无机盐培养基1L，乳酸钠1.5‑2.5ml，维生素溶液1‑2mL，厌氧微生物1‑2mg，油菜杆生物炭4‑6g。

【技术特征摘要】
1.一种介导多氯联苯厌氧还原脱氯的生物制剂，其特征在于，由以下组分混合制成：无机盐培养基1L，乳酸钠1.5-2.5ml，维生素溶液1-2mL，厌氧微生物1-2mg，油菜杆生物炭4-6g。2.根据权利要求1所述的生物制剂，其特征在于，所述无机盐培养基配方为：NH4Cl1.0g/L，CaCl2·2H2O0.05g/L，MgCl2·6H2O0.1g/L，K2HPO40.4g/L，Se/W溶液1mL/L，SL-10微量元素溶液1mL/L，pH7.2的MOPS缓冲液10mmol/L，维生素溶液0.02ml/L,水余量。其中，每升Se/W溶液的组成为：NaOH0.5g，NaSeO3·5H2O3mg，Na2WO4·2H2O4mg，水余量。每升SL-10微量元素溶液的组成为：HCl10.0mL，FeCl2·4H2O1.5g，CoCl2·6H2O196.0mg，MnCl2·4H2O100.0mg，ZnCl270.0mg，H3BO36.0mg，CuCl2·2H2O2.0mg，NiCl2·6H2O24.0mg，Na2MoO4·2H2O36.0mg，水余量。每升维生素溶液的组成为：生物素20mg，叶酸20mg，VB6100mg，VB150m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，章春芳，张冬冬，张志超，余新威，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33