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高氯酸盐(perchlorate)是一种新型持久性的污染物质,易溶于水、性质稳定,其在环境中的半衰期可达数十年。根据最新的研究报道显示,高氯酸盐已成为一种全球性的污染物质。可以通过呼吸和消化系统进入生物体内,对甲状腺、神经系统、生长发育和生殖系统等产生毒害作用。因此越来越多的学者开始关注高氯酸盐的去除技术。利用生物法去除高氯酸盐具有去除效率高、费用低、无二次污染等优点,现已成为一种非常具有应用前景的技术。本文首先驯化筛选出一组高氯酸盐的高效降解菌群,经PCR扩增及DGGE分离后,对V3区进行测序鉴定,结果显示菌群中含有的Citrobactersp(柠檬酸杆菌)菌具有降解高氯酸盐的功能。通过设定不同的碳源、pH值、接菌量来优化其降解条件,探究溶解氧(DO)、Fe0、硝酸根、硫酸根浓度的变化对高氯酸盐降解菌降解效果的影响,并研究其微生物群落结构的变化。实验得出:该菌群的碳源为乙酸钠、pH为7~8、接菌量为2%时降解效果最好,当DO大于5.18mg/L时高氯酸盐的去除会受到抑制,当硝酸盐的浓度大于100mg/L时高氯酸盐的去除率会随着硝酸根浓度的增加而降低,硫酸盐的浓度在40~500mg/L对高氯酸盐去除没有影响。高氯酸根的初始浓度为100~1000mg/L时,其对高氯酸根的降解半衰期为5~30h,降解动力学均为零级反应。利用新型缓释碳源豆浆作为唯一营养物质,高氯酸盐可以得到很好的去除,且豆浆具有很好的缓释作用,当重复利用18次时,去除率仍可以达到75.44%。在室内模拟柱实验中,共设置4个模拟条件,其中模拟柱A、B、D的反应层介质为中砂,而C柱为同等粒径的活性炭。柱A中注入豆浆作为营养物质,柱B和柱C持续注入培养基(包含碳源、氮源、缓冲盐、微量元素等),A、B、C中菌源采用一次性注入,柱D中不加菌和营养物质(空白)。柱C中的活性炭可以吸附高氯酸盐和菌群,相比柱B中砂子(对高氯酸盐没有吸附作用)而言对高氯酸盐的去除效果更好。模拟柱A对高氯酸盐的处理效果非常稳定且去除率很高,出水中几乎检测不到高氯酸盐。一次性注入15mL豆浆可以维持40天以上对高氯酸盐污染的地下水修复效果,说明豆浆在模拟实验中可以作为营养物质且具有很好的缓释作用。