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对氯代物完全解毒的厌氧降解菌剂技术揭秘

2017-03-22 15:22
小伊琳
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另外,在混合菌剂中,降解一个有机物很多情况下都是一个团队作业,所以这样的产品比传统的单一菌株要强壮很多,并且可以解决菌株只能降解环境中单一污染物的问题。再次以降解氯乙烯化合物的菌剂为例,Dehaloccocoides 是目前所知唯一能够代谢二氯乙烯最终生成无毒产物乙烯的厌氧微生物,而它的生长依赖于其它细菌提供营养物质,或者消耗环境中的氧气以营造适合厌氧菌生长的条件。同样以 SiREM 公司的菌剂为例,因为是混合菌群,这个产品不仅可以降解氯乙烯化合物,还可以降解氯乙烷化合物,并且在低温条件下或者酸性地下水和土壤中也可使用。大家也许要问,为什么要反复地提氯乙烯呢,它的修复很困难吗?

氯乙烯化合物,特别是三氯乙烯(TCE),在上个世纪70-80年代常被用于干洗剂、化工合成中间品和金属去污剂等等,是一种地下水中广泛分布的污染物。三氯乙烯是中国地下水中最常检出的有机污染物之一,可引起“三致”作用(致癌,致畸,致突变)。它在自然界中的天然代谢物一氯乙烯毒性最大,是一种已被证明的致癌物。即便如此,国内三氯乙烯的用量和产量居高不下,储存罐泄漏的事故也时有发生。氯乙烯化合物因为低溶解度、高沸点等特性,被归类于最难去除的污染物之一。目前国内对氯乙烯污染场地主要的处理方式是气相抽提,活性炭吸附,或者原位氧化/催化还原法。这些工程一般斥资巨大,更因为氯乙烯的密度比水大,经常污染较深的含水土层,场地调查的难度较大,所以在很多的场地中,修复工程需要延期或者反复进行。相较于这些方法,生物强化法的优势是成本低廉,仅为传统物理化学法的 30%-50%;菌剂只需一次实施,并且对土壤和地下水的化学和生物结构影响最小。

进一步说,厌氧菌剂相对于之前普遍于北美市场的好氧菌剂有什么优势呢?因为地下水中普遍含氧量低,使用厌氧菌剂避免了向含水土层中注射氧气的工序;同时,厌氧微生物普遍生长缓慢,相对好氧微生物来说,造成土壤微生物阻塞的概率大大降低。另外,这些厌氧菌剂普遍都是从场地中直接富集而来,因而有效地保存的原生菌群的多样性。这样得来的菌群可以有效抵抗环境中各种复杂条件的冲击,有效地进行生物降解。

氯乙烯化合物的厌氧降解微生物菌剂自二十一世纪初被商业化,现已在北美被普遍使用,并逐渐受到其它国家认可。之前提到的加拿大 SiREM 公司的脱氯菌剂除了加拿大和美国以外,已被销售于六个欧洲国家,两个亚洲国家,南非和澳大利亚。这个公司的主打产品,KB-1? 诞生于基廉奖(加拿大最高科学奖)获得者多伦多大学教授 Elizabeth Edwards 的实验室,而SiREM 这个十五年前只有三个人的小公司,发展到了今天二十多人的团队。SiREM 除了培养和销售 KB-1? 以外,更致力于新型菌群的研发。他们近期和多伦多大学联合开发的产品KB-1?plus 可以保证菌剂在非最优条件下依然保持降解活性,增强了该公司菌剂产品在污染场地中的普遍适用性。

结语:

用生物强化技术处理土壤和地下水中的污染物,在中国市场上不久前还是一个空白。近些年来,市场上忽然冒出很多生物技术公司生产环保用菌种,产品进化势头迅猛。它们大多用于修复耕地,用作有机肥料,或者解决水华现象。近期,国内厂商对于降解有机污染物的菌剂的研发也有抬头的趋势,如上海傲江生态环境有限公司和复洁环保相继推出了修复石油烃的微生物菌剂等。但是降解氯代物的菌剂暂时还是一个空白。同时,国内菌剂市场鱼龙混杂,可以信赖的进口菌剂还是比较容易建立市场信誉的。宇墨智库认为,国内市场对微生物制剂的逐渐接受,为厌氧降解氯代化合物菌剂的引进和使用创造了有利条件。在这个后土十条时代,该技术作为一个经济有效、水土共治的选择,会在中国土壤修复的市场上大有用武之地。

所以,为了环保号召我们种树种草种花之后,是时候向也土壤里“种”点菌了吧?

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