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基于人工湿地与酶驯化相结合对微塑料定向降解的方法技术

技术编号:45749892 阅读:17 留言:0更新日期:2025-07-08 21:42
本发明专利技术公开了一种基于人工湿地与酶驯化相结合对微塑料定向降解的方法及系统。当前,水体微塑料污染严重,传统处理方法弊端多,人工湿地处理微塑料缺乏针对性。本发明专利技术利用人工湿地生态净化环境,先对微塑料降解酶(PETase、MHETase等)进行变体筛选和驯化,再将其固定到改性沸石载体上。沸石经酸碱及表面官能团改性,增强了与酶的结合能力。固定化酶置于混合式人工湿地后段潜流式湿地的基质层中,搭配水生植物和微生物群落。通过水流调控装置,让水体中微塑料与固定化酶充分接触,实现高效降解,转化为无害小分子。该技术低能耗、无二次污染、操作简便,能有效修复水源,提高供水安全性,适用于多种微塑料污染水体治理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境修复及水处理,具体涉及一种基于人工湿地与酶驯化相结合对微塑料定向降解的方法


技术介绍

1、近年来,随着塑料产品的广泛使用,水体中微塑料污染问题日益突出。微塑料因其粒径微小、分散广泛,常规物理过滤、化学氧化等传统处理方法往往存在去除效率低、能耗大、产生二次污染等不足。同时,人工湿地作为一种生态友好型水质净化技术,具有自净能力和低运行成本,但目前在处理微塑料方面尚未实现针对性降解。

2、另一方面,近年来国内外关于塑料降解酶(如petase、mhetase)的研究取得一定成果,通过基因工程和定向进化获得的酶在降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等塑料方面展现出较高活性。然而,将此类酶应用于环境水处理、特别是在人工湿地系统中对微塑料进行定向降解的技术方案,尚未见有公开文献或专利报道。

3、因此,本专利技术旨在将酶降解技术与人工湿地生态净化系统相结合,利用固定化和驯化后的塑料降解酶在人工湿地中高效降解水体中的微塑料,转化为无害小分子,实现水源修复,提高供水安全。


技术实现思路</b>

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于人工湿地与酶驯化相结合对微塑料定向降解的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中具有多孔的酶固定载体设置为沸石,步骤S2包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤S202中,通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷与沸石表面反应,生成氨基官能团。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤S3包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在步骤S4中,所述人工湿地设置为混合式湿地,其前段设置为表流式湿地,后段设置为潜流式湿地,其中已固定微塑料降解酶的沸石设置在后段的潜流式湿地...

【技术特征摘要】

1.一种基于人工湿地与酶驯化相结合对微塑料定向降解的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中具有多孔的酶固定载体设置为沸石,步骤s2包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤s202中,通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷与沸石表面反应,生成氨基官能团。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤s3包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在步骤s4中,所述人工湿地设置为混合式湿地,其前段设置为表流式湿地,后段设置为潜流式湿地,其中已固定微塑料降解酶的沸石设置在后段的潜流式湿地中的湿地基质层中。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在步骤s4中,所述人工湿地还包括水生植物层和微生物群落,其中水生植物层中的水生...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴卓骏彭贵龙
申请(专利权)人:西南大学
类型:发明
国别省市:

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