【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学领域，具体涉及一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法。
技术介绍
1、三氯乙烯是一种重要的化工原料，主要用作有机溶剂、干洗剂、金属脱脂溶剂、灭火剂等。由于使用量大，三氯乙烯已成为地下水中最常见的污染物之一，对生态系统造成长期影响，影响人体的肝肾功能、神经系统、免疫系统和内分泌系统。因此，亟需开发实用性强的修复技术解决三氯乙烯污染带来的环境和健康问题。
2、针对三氯乙烯污染的地下水或土壤，常用的修复技术包括物理技术(气相抽提技术、多相抽提技术等)以及化学技术(原位化学氧化技术、可渗透反应墙技术等)。但通过物理或化学手段进行三氯乙烯污染修复，具有修复成本高、设备工艺复杂、具有一定的适用参数、可能改变地下水的基本性质和生态功能等缺陷。而生物修复尤其是微生物修复技术，由于其安全、绿色、经济的优点，成为三氯乙烯污染修复的研究热点。
3、在好氧环境中，三氯乙烯难以被微生物利用或降解；而在厌氧环境中，三氯乙烯可以发生厌氧脱氯过程，三氯乙烯被逐步脱氯成为1，1-二氯乙烯(dce)、顺式-1,2-二氯乙烯(顺式dce)、反式-1,2-二氯乙烯(反式dce)、氯乙烯(vc)和无毒的乙烯。在众多的脱氯微生物修复技术中，使用有机卤化呼吸细菌(organohalide-respiring bacteria，ohrb)进行原位修复是一种清除持久性有机卤化物污染物的有效解决方案。ohrb(有机卤化呼吸细菌)通过利用h2或有机化合物作为电子供体和有机卤化物作为电子受体来保存能量，不同谱系的有机卤化物呼吸系统中存在不同
4、近年来，将zvi与功能性厌氧菌偶联的方法不断得到发展。理论上，zvi及其改性技术与脱氯微生物的协同作用可以有效地去除有机氯污染物。首先，zvi的腐蚀能够降低氧化还原电位(orp)，为厌氧菌的生长创造适宜的还原环境，防止有害代谢物的积累。其次，zvi腐蚀产生的氢气可以为脱卤菌、嗜氢菌等细菌提供电子，提高污染物的去除效率。第三，微生物在初始阶段一般有一个滞后期，此时微生物无法快速降解目标污染物。在细菌的这个滞后期，zvi的化学还原可能会补偿这个阶段污染物的降解。zvi和功能性厌氧细菌的耦合有望将污染物完全降解为无毒或无害物质，将两者结合起来，理论上可以消除两种单一处理方法的缺点。但在实际应用中，相关脱氯微生物会在受氯代烃污染的地下水中富集，zvi的使用可能会对土著脱氯微生物的生长代谢产生影响。特别是零价铁与脱氯微生物直接接触后以及其在降解过程中释放的化合物和反应中间体可能会对脱氯菌产生毒性影响，反而会影响脱氯微生物的生长和活性。在零价铁存在的条件下，氧化还原电位的变化可能会导致脱氯微生物和其他化学物质之间的竞争作用。而且在地下水中可能会存在一定的活性氧物质，影响脱氯微生物的活性。此外，零价铁的存在可能会改变水体中如氨氮、硝酸盐和磷酸盐等的营养物质浓度以及水体的ph，进一步影响脱氯微生物的生长和活性。
5、为了改善微生物脱氯过程中存在的中间有毒产物大量积累以及对微生物产生毒性影响等缺陷，本专利技术提供了一种零价铁与微生物间接接触-协同降解三氯乙烯的方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的零价铁与微生物直接接触易导致更加难分解的有毒物质积累的问题，本专利技术设计的目的在于提供一种减少有毒物质积累的零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法。
2、本专利技术通过以下技术方案加以实现：
3、一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，该方法采用零价铁与微生物间接接触的形式实现对三氯乙烯的降解，具体包括以下步骤：
4、1)微生物的培养：在无氧培养基中稳定培养厌氧脱氯微生物，经传代后制得微生物菌悬液；
5、2)零价铁的制备：采用液相还原法，利用还原剂将含fe水溶性盐进行还原制得纳米零价铁，或利用改性剂对纳米零价铁进行改性，制得硫化纳米零价铁；
6、3)将步骤2)制得的纳米零价铁或硫化纳米零价铁置入特制装置内，然后将特制装置投入到步骤1)制得的微生物菌悬液中，然后注入三氯乙烯储备液和高纯氢气，置于水浴摇床中反应，实现三氯乙烯的降解。
7、进一步地，步骤1)中无氧培养基中含有0.1％的微量元素溶液、0.1％se/w溶液、1％盐溶液、0.01％的维生素溶液及0.025％的刃天青，以及tris-乙磺酸、l-半胱氨酸盐酸盐、乙酸钠、na2s·9h2o等缓冲剂和还原剂，无氧水定容至1l。
8、进一步地，步骤1)中厌氧微生物为产乙烯脱卤拟球菌195。
9、进一步地，步骤2)中还原剂为硼氢化钠，浓度为浓度为2.1g/l；含fe水溶性盐为硫酸亚铁，且含有结晶水；所述改性剂为硫化钠，浓度为8g/l。
10、进一步地，步骤2)中还原反应的时间为20-30min。
11、进一步地，步骤3)中特制装置包括插接设置的外管和内管，所述外管和内管均为一端开口一端封闭的柱状管，所述内管开口端通过滤膜密封后将该端插入到外管的底部。
12、进一步地，外管内径与内管外径的尺寸相吻合，所述内管和外管均为聚四氟乙烯塑料管，所述滤膜为孔径0.22μm的聚醚砜滤膜。进一步地，步骤3)中纳米零价铁或硫化纳米零价铁投加量为0.006g-0.06g，三氯乙烯储备液的投加量为60μl，高纯氢气的投加量为5ml。其中，硫化纳米零价铁在制备过程中分别用无氧水和甲醇各清洗三次。
13、进一步地，步骤3)中高纯氢气的浓度为99.99％。
14、进一步地，步骤3)中降解反应的条件为30±1℃、100rpm，反应时间为一周。
15、本专利技术通过采用特制装置实现零价铁与厌氧脱氯微生物间接接触，在避免零价铁对脱氯微生物的接触毒性的同时，尽可能大的发挥零价铁在产氢及改善orp方面对脱氯微生物的促进作用，从而改善地下水微生物修复中间接速率和有毒中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于该方法采用零价铁与微生物间接接触的形式实现对三氯乙烯的降解，具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤1）中无氧培养基中含有0.1%的微量元素溶液、0.1%Se/W溶液、1%盐溶液、0.01%的维生素溶液及0.025%的刃天青，无氧水定容至1L。
3.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤1）中厌氧微生物为产乙烯脱卤拟球菌195。
4.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤2）中还原剂为硼氢化钠，浓度为浓度为2.1g/L；含Fe水溶性盐为硫酸亚铁，且含有结晶水；所述改性剂为硫化钠，浓度为8g/L。
5.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤2）中还原反应的时间为20-30min。
6.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤3）中特制装置包括插接设置的外管和内管，所述外管
7.如权利要求6所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于外管内径与内管外径的尺寸相吻合，所述内管和外管均为聚四氟乙烯塑料管，所述滤膜为孔径0.22μm的聚醚砜滤膜。
8.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤3）中纳米零价铁或硫化纳米零价铁投加量为0.006g-0.06g，三氯乙烯储备液的投加量为60μl，高纯氢气的投加量为5ml。
9.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤3）中高纯氢气的浓度为99.99%。
10.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤3）中降解反应的条件为30±1℃、100rpm，反应时间为一周。
...【技术特征摘要】
1.一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于该方法采用零价铁与微生物间接接触的形式实现对三氯乙烯的降解，具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤1）中无氧培养基中含有0.1%的微量元素溶液、0.1%se/w溶液、1%盐溶液、0.01%的维生素溶液及0.025%的刃天青，无氧水定容至1l。
3.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤1）中厌氧微生物为产乙烯脱卤拟球菌195。
4.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤2）中还原剂为硼氢化钠，浓度为浓度为2.1g/l；含fe水溶性盐为硫酸亚铁，且含有结晶水；所述改性剂为硫化钠，浓度为8g/l。
5.如权利要求1所述的一种零价铁与微生物协同降解三氯乙烯的方法，其特征在于步骤2）中还原反应的时间为20-30min。
6.如权利要求1所述的一...
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