[发明专利]利用甲烷基质MBfR还原硒酸盐和硝酸盐能力的评估方法

摘要

本发明涉及生物修复氧化态污染物技术领域，旨在提供一种利用甲烷基质MBfR还原硒酸盐和硝酸盐能力的评估方法。包括步骤：在去离子水中添加溶质，配制模拟废水，通入氩气曝气；在甲烷基质膜生物反应器中接种甲烷厌氧氧化耦合高氯酸盐还原菌群作为接种源；采取连续流方式进水，模拟废水作为进水；模拟废水中SeO42‑浓度保持稳定，NO3‑浓度分为三个阶段进行控制，反应器运行达到稳态后再进入下一个阶段。本发明首次证实了微生物能以CH4作为唯一电子供体驱动SeO42‑的还原。本发明既可以修复受SeO42‑污染的水体，还可以实现纳米态的Se0资源化回收再利用。

主权项

一种利用甲烷基质MBfR还原硒酸盐和硝酸盐能力的评估方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)配制模拟废水在去离子水中添加溶质，使模拟废水中包括：1mg/L的CaCl2、0.4mg/L的NaOH、5mg/L的MgSO4·7H2O、300mg/L的NaHCO3、2.085mg/L的FeSO4·7H2O、200mg/L的NaH2PO4、400mg/L的Na2HPO4·12H2O、0.5mg/L的MnCl2·4H2O、1.8mg/L的HCl、0.068mg/L的ZnSO4·7H2O、0.12mg/L的CoCl2·6H2O、0.32mg/L的CuSO4、0.095mg/L的NiCl2·6H2O、0.242mg/L的Na2MoO4·2H2O、0.067mg/L的SeO2、0.05mg/L的Na2WO4·2H2O、0.014mg/L的H3BO3；Na2SeO4和NaNO3的添加量按后续试验指定浓度控制；向配置好的模拟废水中通入纯度99.99％的氩气，曝气20分钟以去除氧气；(2)实验装置准备在甲烷基质膜生物反应器中接种4mL甲烷厌氧氧化耦合高氯酸盐还原菌群，以此作为接种源；在甲烷厌氧氧化耦合高氯酸盐还原菌群中，含有按质量占比计算的下述菌种：α‑变形菌27.13％、β‑变形菌26.84％、γ‑变形菌25.87％、酸杆菌4.97％、鞘氨醇杆菌3.88％、绿菌2.20％、异常球菌0.96％，余量是非富集对象的杂菌；在反应器中装满含10mgSe/L SeO42‑的模拟废水，自循环48小时；反应器采用中空纤维膜，运行时控制温度为30±1℃，采用连续流方式进水，进水速率为0.5mL/min，水力停留时间为130min；膜的两端供给CH4，分压为15psi；反应器通过蠕动泵进行自循环，流速为100mL/min；(3)反应阶段采取连续流方式进水，模拟废水作为进水，其中SeO42‑浓度保持在1mgSe/L；为评估NO3‑对SeO42‑还原的影响，模拟废水中的NO3‑浓度分为三个阶段进行控制：第一个阶段时，控制模拟废水NO3‑浓度为0mg/L，反应器运行达到稳态后至少继续运行两周；第二个阶段时，控制模拟废水中NO3‑浓度为2.2mg N/L，反应器运行达到稳态后至少继续运行两周；第三个阶段时，控制模拟废水中NO3‑浓度为10mgN/L，反应器运行达到稳态后至少继续运行两周。