【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理领域，具体涉及一种利用光合细菌产生活性氧快速降解新污染物的方法。
技术介绍
1、随着经济社会的快速发展，在工业、农业、医疗卫生等行业和社会生活中，大量的有毒有害化学制品被生产、使用和排放，导致种类繁多的新污染物在全球各地的水环境中被检出。包括持久性有机污染物、内分泌干扰物和抗生素等在内的新污染物，普遍具有环境持久性、生物积累性、危害严重性、风险隐蔽性等特性，从而持续地破坏生态系统、危害生物安全、威胁人类健康。
2、污水处理厂是人为源污水排入环境水体前的集中净化场所。一级处理和二级处理工艺分别以物理法和生物法为主。物理分离法难以对溶解态微量新污染物实现分离。以活性污泥法为代表的多种生物法，利用微生物的生长代谢过程去除污水中溶解态和胶体态的可生化有机物、氮素和磷素，但对于生物惰性的新污染物的去除效果不佳。因此，污水厂出水中常残留有各类新污染物，需要进一步利用合适的深度处理工艺，才能有效削减新污染物向受纳水体的排放。高级氧化技术等深度处理工艺可以产生强氧化性的自由基，进而实现出水中新污染物的去除。但目前主流的包括光催化氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法、fenton氧化法在内的高级氧化技术普遍存在处理费用高、氧化剂消耗大、造成二次污染的缺点，降低了其投入实际运用的可行性。
3、因此，针对水环境中新污染物残留的问题，寻找一种经济、绿色环保、简单高效的处理方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的问题，
2、本专利技术利用光合细菌产生活性氧快速降解新污染物的方法，包括如下步骤：
3、（1）对光合细菌进行活化，将活化后的光合细菌接种于培养基中，利用钨丝灯提供光照使光合细菌进行生长代谢直至稳定期。
4、（2）将上述步骤（1）所得的稳定期光合细菌菌液投加到含有新污染物的待处理水体中，通过提供光照激发其产生活性氧，进行新污染物的降解，监测水体中新污染物的浓度变化。
5、进一步地，步骤（1）中，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌，购自广东省微生物菌种保藏中心。
6、进一步地，步骤（1）中，所述光合细菌活化的步骤为：将光合细菌菌液按5%-20%的体积比转接至新鲜配置的酵母培养基中，培养容器为留有5%体积顶空的密闭血清瓶，在40w钨丝灯提供的光强为2000 lux的光照下培养1.5天至对数期，培养温度为30℃，每天手动颠倒摇匀3次。所述酵母培养基的成分是：1 g/l k2hpo4，0.5 g/l mgso4，10 g/l酵母提取物。在蓝口瓶中用超纯水配置好上述培养基后，利用高压灭菌锅于121℃灭菌20 min，待自然冷却至室温后即可使用。
7、进一步地，步骤（1）中，所述光合细菌接种的步骤为：将活化后的光合细菌菌液分装于50 ml的无菌离心管中，于6000 rpm转速下离心5 min，丢弃上清液，用培养基重悬菌体并通过涡旋使之均匀分散，再次于6000 rpm转速下离心5 min，如此重复三次完成清洗。将清洗后的光合细菌重悬于培养基中，使初始od600 = 0.35。加液和倒液的操作应在超净工作台中进行。所述培养基的成分是：1 g/l乙酸钠，1 g/l k2hpo4，0.5 g/l mgso4，0.5 g/lnacl，1 g/l nh4cl。在蓝口瓶中用超纯水配置好上述培养基，用盐酸调节ph至7.1后，利用高压灭菌锅于121℃灭菌20 min，待自然冷却至室温后即可使用。
8、进一步地，步骤（1）中，所述光合细菌生长代谢的培养条件是：培养容器为留有5%体积顶空的密闭血清瓶，在40 w钨丝灯提供的光强为2000 lux的光照下培养6天至稳定期，培养温度为30℃，每天手动颠倒摇匀3次。
9、进一步地，步骤（2）中，所述光合细菌菌液的投加量按od600 = 0.01-0.5进行。
10、进一步地，步骤（2）中，所述新污染物包括西咪替丁、磺胺甲基嘧啶。
11、进一步地，步骤（2）中，所述光照的光源波段包括全光谱中紫外光波段（290-400nm）、可见光波段（400-780 nm）中的至少一种或两种。
12、进一步地，步骤（2）中，所述新污染物浓度变化的监测采用配备有紫外检测器的高效液相色谱进行分析，西咪替丁的测试方法：5 mm kh2po4 (ph = 3)和乙腈作为流动相，检测波长为219 nm；磺胺甲基嘧啶的测试方法：1‰甲酸和乙腈作为流动相，检测波长为260nm。
13、现有技术中，利用微生物降解污染物研究的主流思路是通过微生物的生长代谢过程来转化降解污染物，基本流程是通过筛选、强化等方式获得能有效利用污染物作为营养物质的菌株，从而实现污染物的转化降解。该思路中：（1）要通过筛选、强化等方式获得特定的功能菌株，才能对生物可利用性较低的新污染物实现转化降解；（2）高度依赖微生物的代谢活性，这会限制其在实际水体中的效果，因为实际水体的条件很可能和功能菌株的最优生长条件相差甚远。
14、本专利技术的方案不同于上述思路。本专利技术首次关注到了沼泽红假单胞菌菌液的光化学活性，并且发现其单线态氧量子产率高达0.4，比已报道的各种微生物胞外分泌物的单线态氧量子产率高出一个数量级，已经具备与很多人工合成的光催化材料相近的光化学活性，因此可以高效去除污染物。
15、此外，本专利技术中起到主要作用的是沼泽红假单胞菌分泌到溶液中的胞外分泌物，即使将菌液中的细菌菌体去除后仍然具有相同的污染物去除效果。
16、因此，本专利技术方案不需要考虑沼泽红假单胞菌在待处理水体中的代谢活性，从而在各种水质条件的水体环境中都可以高效地实现污染物的降解去除。
17、本专利技术的有益效果体现在：
18、1、本专利技术中的光合细菌具有高达0.4的单线态氧量子产率，与人工合成的光催化材料具有相近的光化学活性，能高效地实现新污染物的去除。
19、2、与目前高级氧化技术中的催化剂相比，本专利技术中的光合细菌价格低廉、培养操作简单，适合大规模生产和施用。
20、3、与目前的光催化氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法等技术相比，本专利技术仅需利用太阳光中穿透性较高的可见光即可驱动工艺运行，无需额外的仪器设备和能量输入。
21、4、与目前高级氧化技术中所需的化学品相比，本专利技术所利用的光合细菌绿色无害，且不会造成如fenton氧化法中铁泥形成和药剂残留等二次污染的问题。
22、5、本专利技术中利用的主要强氧化性活性物种是具有选择性的单线态氧，相较于fenton氧化法和臭氧氧化法等方法中依赖的非选择性的羟基自由基，可以减少水质的干扰。
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1.一种利用光合细菌产生活性氧快速降解新污染物的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种利用光合细菌产生活性氧快速降解新污染物的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
5.根...
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