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微生物降解污染地下水中三氯乙烯的微宇宙试验研究

2021-03-23孙仲平吴乃瑾杨苏才魏文侠宋云

环境工程技术学报 2021年2期

孙仲平,吴乃瑾,杨苏才,魏文侠,宋云

轻工业环境保护研究所,工业场地污染与修复北京市重点实验室

三氯乙烯(TCE)作为工业溶剂、脱脂剂和电子零件清洁剂,在生产和生活过程中得到了广泛应用。由于不合理的处理或处置,导致TCE进入土壤和地下水,其毒性和难降解性对人体健康和生态环境造成持续的风险[1],我国在2018年实行的GBT 14848—2017《地下水质量标准》中新增了多种挥发性氯代烃污染限值,Ⅲ类水质TCE限值为70 μgL。针对环境健康风险和污染现状,亟需开展对TCE污染地下水的治理研究。

目前,TCE的修复包括物理、化学和生物等技术,其中,原位生物修复技术最为经济有效,且应用最广,在适宜的环境中能将TCE彻底矿化为CO2和环境可接受的水溶性物质,因此该技术已成为研究热点[2-3]。国外研究证明[4-5],在含水层的缺氧、厌氧条件下,TCE可作为电子受体通过微生物介导发生脱氯降解,并分离出多种能降解氯代烃的功能微生物,如Desulfitobacteriumsp.、Sulfurospirillumsp.、Dehalobactersp.、Dehalococcoides等多种菌属[6-10]。Dehalococcoides是目前报道的重要脱氯菌,属于绿弯菌门,科研工作者陆续分离得到对不同结构氯代乙烯有降解能力的脱卤拟球菌属的菌株[4,11-12]。

大量研究表明,氢解和二氯消除是TCE降解的主导过程[13-14],而TCE在地下水缺氧环境中的生物降解则主要通过氢解作用逐步脱氯,依次生成二氯乙烯(DCE)、氯乙烯(VC)和乙烯(ETH)等产物[15-16]。从应用现状来看,微生物和电子供体条件是制约原位生物修复技术实施的重要因素。实际修复工程中常采用添加菌种进行生物强化或添加电子供体进行生物刺激来缩短生物降解的周期,前者在实际应用中成本较高,且一般发现氯代烃污染的场地成分比较复杂,菌种投放在污染场地后很可能由于不能适应多变的环境而被土著微生物竞争取代[17-18]。……

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