《生物陰極加速氯代烴污染物還原脫氯及作用機制》是依託哈爾濱工業大學，由李智靈擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：生物陰極加速氯代烴污染物還原脫氯及作用機制
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李智靈
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氯代烴是一類持久性高毒有機污染物。厭氧還原脫氯細菌（ORB）能夠通過自身的呼吸代謝將氯代烴還原降解，但是氯代烴的高毒性、結構複雜性以及外源電子供體傳遞效率低等問題導致生物還原脫氯速度較慢。為了提高ORB的還原脫氯效能，本課題提出構建ORB-陰極催化系統，利用電極作為電子供體，使ORB在電極表面形成穩定可控的電化學活性生物膜，強化電子傳遞效率從而實現加速還原脫氯的研究思路。本課題擬重點研究典型ORB菌株（Dehalococcoides sp. MB，Geobacter sp. AY 和Dehalobacter sp. FTH1）形成電化學活性生物膜的方法，提高電極生物膜還原脫氯能力的調控策略，以及ORB-陰極催化系統加速氯代烴還原的催化規律。同時，揭示細菌與電極之間的電子傳遞途徑，闡明生物陰極加速還原脫氯的分子機制，為提高氯代烴類污染物的生物脫氯效能提供理論依據和技術基礎。
結題摘要
氯代烴是一類持久性高毒性有機污染物，具有高毒性和脂溶性。脫鹵呼吸微生物能夠通過自身的呼吸代謝將氯代烴分解轉化，綠色環保無污染，但是氯代烴的毒性和結構複雜性以及外源電子供體傳遞效率低等問題導致生物還原脫氯速度慢、毒害性中間產物積累和降解效果差。基於此，研究通過構建有效的功能菌群富集分離方法提出了功能菌群複合厭氧還原和徹底脫毒鹵代芳烴的技術思路與方法，並揭示了典型鹵代芳烴污染物的厭氧脫毒規律和功能菌群互作機制；通過建立電刺激輔助強化氯代有機物還原系統實現了典型鹵代烴污染物，如揮發性氯代烴、氯酚以及溴代阻燃劑等的快速還原脫毒；運用分子生態學和功能基因組學闡明了鹵代烴的加速還原規律和菌體/電極之間的電子傳遞途徑和機制。研究解決了由於氯代烴毒性和結構複雜性以及外源電子供體缺乏導致的生物還原脫氯速率慢、毒害性有機物積累的難題。研究為廢水中持久性有機微污染的消減和去除提供了理論和技術依據。
