多氯联苯微生物厌氧脱氯研究进展

多氯联苯是一种典型的持久性有机污染物,其在环境中的转化归趋备受关注.在厌氧条件下,多氯联苯可以通过微生物脱氯进行降解,该降解方式虽然广泛存在于自然界中,但是受生物地球化学因素的影响较大,调控较为复杂.本文对多氯联苯的厌氧微生物脱氯降解进行综述,讨论了脱氯路径和自然界中8种主要脱氯历程;脱氯微生物及相关的微生物还原脱卤酶;影响脱氯速率、程度和历程的主要物理和地球化学因素(温度、pH和氧化还原水平、碳源、电子受体、电子供体及抑制物).最后分析了多氯联苯厌氧脱氯研究中存在的问题并对其前景进行展望.

降解五氯酚(PCP)厌氧生物反应器起动过程的特性研究

在实验室规模的两个厌氧反应器中，分别添加ＰＣＰ啤酒厂糖化废水与柠檬酸生产废水作为进水，以未经驯化的厌氧污泥作为接种物，采用ＰＣＰ负荷、ＣＯＤ 负荷递增方式进行反应器启动。结果证实反应器的运行性能随污泥颗粒化进程而得到改善，其稳态运行性状为：ＨＲＴ２４ｈ，ＰＣＰ负荷９７．３—１０５．６ｍ ｇ／Ｌ·ｄ，ＣＯＤ 负荷４．３—６．２ｇ／Ｌ·ｄ，ＰＣＰ 去除率１００，ＣＯＤ 去除率９３．１—９５．７％ ，容积产沼气率１．７２—３．２９Ｌ／Ｌ·ｄ，ＣＨ４ 含量７２．５—７７．８％ 。发现作为共基质的工业有机废水的种类影响运行前期反应器的性能、污泥颗粒化进程及污泥脱氯活性。这为含氯代芳香族化合物有机废水高效生物处理提供了一项新的运行策略。

氯代乙烯的厌氧微生物还原脱氯特性

四氯乙烯(PCE)和三氯乙烯(TCE)是地下水中典型的卤代有机化合物,严重威胁生态环境与人体健康.为获得氯代乙烯高效厌氧降解菌剂并探究其在污染地下水中的应用潜能,利用某工业污染场地的地下水,通过投喂PCE或TCE进行长期富集培养,获得了可将PCE和TCE完全脱氯成无毒乙烯的厌氧菌剂W-1.菌剂W-1的PCE和TCE脱氯速率分别是(120.1±4.9)μmol·(L·d)^(-1)和(172.4±21.8)μmol·(L·d)^(-1).16S rRNA基因扩增子测序和qPCR结果表明,98.3μmol PCE还原脱氯至顺-1,2-二氯乙烯(cis-1,2-DCE)时,Dehalobacter丰度从1.9%增长至57.1%,基因拷贝数每释放1μmol Cl-增加1.7×10^(7)copies;cis-1,2-DCE完全还原脱氯至乙烯时,Dehalococcoides丰度从1.1%增长至53.8%;PCE完全还原脱氯至乙烯过程中Dehalococcoides基因拷贝数每释放1μmol Cl^(-)增加1.7×10^(8)copies.以上结果说明Dehalobacter与Dehalococcoides协同互作实现PCE完全降解解毒.当菌群W-1以TCE为电子受体时,222.8μmol TCE完全还原脱氯至乙烯时候,Dehalococcoides丰度从(29.1±2.4)%增长至(77.7±0.2)%,基因拷贝数每释放1μmol Cl-增加(1.9±0.4)×10^(8)copies.结合PCR和Sanger测序,获得了菌剂W-1中主要脱卤菌Dehalococcoides LWT1较完整的16S rRNA基因序列,其与D.mccartyi strain 19516S rRNA基因序列相似度达100%.将菌群W-1添加至受TCE(418.7μmol·L^(-1))污染的地下水中,28 d内实现了(69.2±9.8)%的TCE被完全脱毒至乙烯,TCE脱氯速率为(10.3±1.5)μmol·(L·d)^(-1).研究成果可为PCE或TCE污染地下水开展厌氧微生物修复提供菌剂资源和理论指导.

原位修复氯代烃污染场地地下水的现场中试研究

以典型氯代烃污染场地为试验基地,采用原位注入方法,研究了添加强化药剂对地下水氯代烃厌氧还原脱氯降解和化学环境变化的影响。结果表明,强化药剂能有效促进氯代烃污染地下水的原位还原修复,且对1,1,1-三氯乙烷、1,1-二氯乙烷的去除效果(平均去除率>99%)好于对1,1-二氯乙烯的效果(平均去除率78.9%);药剂最佳作用时间为注入后90d内,最佳作用半径为1.5m,主要作用途径为药剂中缓释有机碳介导的厌氧生物还原脱氯。