一种电激活卤代烃降解菌及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物强化修复技术领域，具体涉及一种电激活卤代烃降解菌及其应用。电激活卤代烃降解菌为卤代烃降解菌无色杆菌(Achromobacter sp.)JWDH3

【技术实现步骤摘要】
一种电激活卤代烃降解菌及其应用


[0001]本专利技术属于生物强化修复
，具体涉及一种电激活卤代烃降解菌及其应用。

技术介绍

[0002]卤代烃污染土壤是有机污染土壤中的重要污染类型之一，多来源于石油、化工、焦化等废弃工业用地，具有挥发性强、毒性大、生物降解性差等特点。卤代烃有机污染物是被美国环保局列入的优先控制污染物，针对卤代烃污染土壤的修复技术多与挥发性有机污染物(VOCs)污染场地的修复技术类似，包括焚烧、常温解析、土壤气相抽提、土壤淋洗、热解析、高温热脱附等物理方法；化学氧化、电化学氧化、光催化氧化等化学方法；以及植物修复、动物修复、微生物修复等生物修复方法。然而，就目前的场地修复工程应用而言，热脱附是应用较多的技术之一，但其较高的处置成本，在处置需求并非迫切时成为应用选择的一个瓶颈问题，特别是在“碳达峰”与“碳减排”成为生态环境焦点问题的当下，在污染物削减与环境修复过程中，同样应该兼顾碳排放的问题。对此，生物修复技术以其显著的成本经济、环境友好的特点再次成为人们首选的修复技术之一。
[0003]然而，尽管微生物修复技术的优势不断显现，但其短效与低效的劣势依然不容忽视，特别是在紧急处置需求下。此外，微生物功能菌剂的活性通常在土壤环境中难以持久保持，甚至现有报道中的一些优势性的卤代烃降解菌也只会在应用初期保持其原有高效特征，如CN 97190705.6专利案中，伯克霍尔德氏菌仅在前2～3天内表现出较高的三氯乙烯等卤代烃降解活性，随着处理时间的延长，降解活性显著下降。对此，一些可为共代谢底物的“激活剂”被较广泛的用于卤代烃污染土壤生物修复过程中。所谓的“激活剂”多为一些多碳数、多卤代烷烃的生物降解途径中的中间产物，以共代谢的方式诱导功能菌株对目标污染物的进一步降解。但实践结果表明，“激活剂”的激活作用有限，且当土壤环境条件改变或优势菌株变化后，这些“激活剂”甚至成为了外源污染物而引入土壤中，并有加重场地污染程度的可能。
[0004]因此，寻找获得具有长效卤代烃降解能力的功能菌株，将是在微生物修复技术应用的相对瓶颈期进一步发展优化微生物修复技术的可行性方法之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种电激活卤代烃降解菌及其应用
[0006]为实现上述目的本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种电激活卤代烃降解菌，电激活卤代烃降解菌为卤代烃降解菌无色杆菌(Achromobacter sp.)JWDH3
‑
2，已于2021年3月12日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏登记号为CCTCC NO：M 2021221。
[0008]所述卤代烃为多卤代烯烃和/或烷烃；进一步的说，所述的卤代烃包括多卤代烷烃，如氯乙烷、1,2
‑
二氯乙烷、1,2,3
‑
三氯丙烷，多卤代烯烃，如氯乙烯、1,2
‑
二氯乙烯、三氯
乙烯等，但不限于此两类卤代烃。
[0009]所述筛选菌株时驯化筛选系统的电激活处理装置，由阳极室、中间室与阴极室构成，中间室设于阳极室与阴极室之间，每个室设置有保温盖形成空腔室，相邻两腔室间采用盐桥进行电路连接，分别在阳极室与阴极室内插入至少一个电极，每个腔室保温盖一端设有注液口，用于注入菌株培养物与无机盐液体，每个腔室底端设有换液口，用于将电激活处理后的菌液排出收集。
[0010]上述连接相邻两腔室的盐桥确保分别与腔室内的溶液接触，以构成电流通路。每个电极长25cm，直径0.8cm，相同电极室内的相邻电极间距为10cm，
[0011]电激活修复实验装置由上部封闭罩与下部土壤装载室构成，土壤装载室划分为阳极室、中间室、阴极室，中间室设于阳极室与阴极室之间，每个室设置有保温盖形成空腔室，相邻两腔室间采用盐桥进行电路连接，分别在阳极室与阴极室内插入至少一个电极；分别在阳极室、中间室及阴极室的一端的侧壁上由上至下开设三个通气孔，通气孔与外部O2和H2注气瓶连通；上部封闭罩上设有排气口、气体样品采集口，其中，排气口位于封闭罩上表面，气体样品采集口位于封闭罩侧壁上。
[0012]当进行厌氧条件修复处置时，阳极室内柱状电极外包裹阳离子交换膜，电极上端与外部空气联通，用于将阳极产生的O2导出，阴极电极为无膜包裹电极；
[0013]当进行好氧条件修复处置时，阴极室内柱状电极外包裹阴离子交换膜，电极上端同样与外部空气联通，用于将阴极产生的H2导出，阳极电极为无膜包裹电极。
[0014]一种电激活卤代烃降解菌的应用，所述卤代烃降解菌在降解环境中卤代烃中的应用。
[0015]所述卤代烃降解菌在修复卤代烃污染土壤中的应用。
[0016]所述降解菌在电激活刺激条件下、利用O2或H2在作为卤代烃的氧化或还原代谢的长效修复卤代烃污染土壤的菌剂中的应用。
[0017]所述菌株可在适宜土壤环境条件下提高对O2或H2的利用速率，以加强对土壤中卤代烃的氧化或还原代谢降解作用，并具有长效维持的特征。
[0018]所述电激活刺激条件为电流强度在20～300mA。
[0019]所述菌株在电激活条件下，在土壤中氧化还原电位达300～500mV时，具有显著的长效提高O2的利用速率的特性，并长效加速卤代烃的矿化代谢降解；在土壤中氧化还原电位为
‑
400～
‑
250mV时，具有显著的长效提高H2的利用速率的特性，并长效加速卤代烃的脱卤代谢降解；
[0020]所述电激活刺激条件为调控土壤中氧化还原电位在300～500mV或
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400～
‑
250mV，土壤pH达6～9或8～12.5，土壤中可溶盐含量在0.1％～0.6％(w/w)的条件下。
[0021]所述土壤pH达6～9范围时，经电激活作用，表现出显著的长效O2利用速率的增强与加速卤代烃的矿化降解；在土壤pH达8～12.5范围时，经电激活作用，表现出显著的长效H2利用速率的增强与加速卤代烃的脱落降解；
[0022]一种菌剂，含所述菌株。
[0023]所述菌株于无机盐培养基培养所得含有该菌株的培养物、培养菌悬液。
[0024]所述菌株于无机盐培养基中培养至菌数不小于10
10
CFU/mL。
[0025]一种菌剂的应用，所述菌剂在电激活刺激后，利用O2或H2在长效修复卤代烃污染土
壤中的应用。
[0026]本专利技术所具有的优点包括：
[0027]1)本专利技术中所获得的卤代烃降解菌无色杆菌(Achromobacter sp.)JWDH3
‑
2具有电激活特征，即在非电激活条件下，其具有普遍卤代烃降解菌所具有的污染底物降解能力，当受到电流刺激作用后，无色杆菌(Achromobacter sp.)JWDH3
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2的卤代烃降解活性得到强化激活，并呈现长效的高活性特征；
[0028]2)本专利技术中所获得的卤代烃降解菌无色杆菌(Achromoba本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电激活卤代烃降解菌，其特征在于：电激活卤代烃降解菌为卤代烃降解菌无色杆菌(Achromobacter sp.)JWDH3
‑
2，已于2021年3月12日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏登记号为CCTCC NO：M2021221。2.一种权利要求1所述的电激活卤代烃降解菌的应用，其特征在于：所述卤代烃降解菌在降解环境中卤代烃中的应用。3.按权利要求2所述的电激活卤代烃降解菌的应用，其特征在于：所述卤代烃降解菌在修复卤代烃污染土壤中的应用。4.按权利要求2所述的电激活卤代烃降解菌的应用，其特征在于：所述降解菌在电激活刺激条件下、利用O2或H2在作为卤代烃的氧化或还原代谢的长效修复卤代烃污染土壤的菌剂中的应用。5.按权利要求4所述的电激活卤代烃降解菌的应用，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卅，吴阳，黄殿男，
申请(专利权)人：辽宁中博生态环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：