【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水生物处理，主要涉及一种利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法。
技术介绍
1、随着农业生产的持续进步，农药尤其是新烟碱类杀虫剂的使用变得日益普遍，它们因其高效控制害虫的能力以及对哺乳动物相对较低的毒性而受到青睐。然而新烟碱类杀虫剂因其水溶性和内吸性在土壤和水体中广泛分布，引发对其生态风险的担忧，尤其是对水生生物和传粉昆虫如蜜蜂的影响。长期暴露于这些化合物中还可能对无脊椎动物产生慢性毒性效应。新烟碱类杀虫剂的分子结构相对稳定，在环境中自然降解速率慢，这增加了它们的环境风险。目前，新烟碱类杀虫剂的处理方法主要包括物理、化学和生物降解技术。物理方法如吸附和过滤通常效率不高且难以处理大量污染水体；化学方法如高级氧化等成本高，还可能会产生二次污染；而生物降解方法虽然环境友好，但在厌氧条件下的降解速率往往较慢，难以满足实际应用的需求。
2、亚硝酸盐是自然界氮循环的一个重要中间产物，广泛存在于水体中。它在微生物的作用下，可以通过氨氧化和硝酸盐还原的路径产生。在污水处理系统中，亚硝酸盐的积累可以促进短程硝化和短程反硝化过程，这有助于降低能耗并提高脱氮效率。然而，亚硝酸盐的过量积累也可能对微生物生长和代谢产生抑制作用，对人体健康和水生生物构成潜在风险。亚硝酸盐的生物毒性主要表现在其对水生生物的影响，可能会导致水生生物出现中毒症状，甚至死亡。近年来，研究表明亚硝酸盐在促进有机物厌氧生物降解中具有重要作用。然而，关于亚硝酸盐在促进新烟碱类杀虫剂厌氧生物降解中的应用，目前尚缺乏系统的研究和有效的技术方法。p>
3、综上所述，针对现有技术中新烟碱类杀虫剂在厌氧条件下降解效率低的问题，有必要研发一种新的技术方案，解决现有技术中存在的缺陷和不足。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，该方法能够利用亚硝酸盐的特性，在厌氧环境中促进新烟碱类杀虫剂的快速降解。该方法不仅能有效加速杀虫剂的生物降解，同时维持了亚硝酸盐的还原过程，确保了氮循环的正常进行。通过这种协同作用，本专利技术能够在污水处理系统中实现杀虫剂和氮污染的同步去除，显著降低这些有害污染物在自然环境中的残留量，从而减少它们对生态系统和人类健康的潜在风险。
2、本专利技术的一个目的在于，提供一种利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，包括如下步骤：
3、s1、将污泥依次转接到杀虫剂浓度增长的富集培养基中，富集驯化得到菌种；
4、s2、将所述菌种接种至第二培养基中，培养得到活化后的菌液；
5、s3、向所述活化后的菌液加入杀虫剂、无机盐并厌氧培养，定期检测有机污染物浓度和无机盐浓度；
6、其中，
7、所述杀虫剂为新烟碱类杀虫剂；
8、所述无机盐为亚硝酸盐。
9、进一步地，所述污泥选自污水处理厂污泥、农业田污泥、淡水河流底泥、湿地生态系统污泥中的一种或多种。
10、进一步地，所述富集驯化为梯度浓度压力驯化，采用浓度逐渐升高的目标污染物转接驯化培养微生物3-5次。
11、进一步地，所述富集培养基的组分包括蛋白胨、牛肉膏粉、氯化钠。
12、进一步地，所述第二培养基的组分包括丁二酸钠、无水硫酸镁、磷酸二氢钾、酵母粉、胰蛋白胨、微量元素。
13、进一步地，所述新烟碱类杀虫剂选自噻虫嗪、噻虫胺、噻虫啉、吡虫啉、啶虫脒中的一种或多种。
14、进一步地，所述亚硝酸盐选自亚硝酸钠或亚硝酸钾中的一种或两种。
15、进一步地，步骤s2中，所述培养的温度为25-35℃，振荡条件为100-200rpm，培养的时间为10-12h。
16、进一步地，步骤s3中，所述杀虫剂的浓度为1-100mg/l，无机盐的浓度为1-300mg/l。
17、进一步地，所述定期检测为每隔6-24h取样检测。
18、本专利技术具有以下有益效果：
19、本专利技术提供的利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其中，噻虫嗪作为电子供体；亚硝酸盐不仅可以作为电子受体，完成电子转移，还可以提高微生物代谢活性，从而促进新烟碱类杀虫剂的降解。微生物代谢主要是电子传递过程，在污染物厌氧降解过程中，污染物作为电子供体为氧化还原反应提供电子，通过一些电子载体将电子传递给电子受体，完成一个氧化还原反应，实现污染物的降解。此外，还具有以下效果：(1)高效性：通过添加亚硝酸盐构建氮转化过程，有利于显著提高了新烟碱类杀虫剂在厌氧条件下的生物降解速率，缩短了处理周期，降低经济成本；(2)协同性：本方法通过单一处理过程实现了对新烟碱类杀虫剂和氮污染的同时去除，提高了污水处理的整体效率；(3)经济性：与传统的物理化学处理方法相比，本方法在实际污水处理过程中具有更低的操作成本和维护费用，具有更好的经济效益；(4)环保性：本方法主要依赖于微生物的自然代谢过程，无需额外添加化学试剂，减少了二次污染的可能性，符合绿色环保的要求；(5)普适性：本方法不仅适用于污水处理厂，也适用于农业排水、工业污水等多种场景，具有广泛的应用前景。
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1.一种利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述污泥选自污水处理厂污泥、农业田污泥、淡水河流底泥、湿地生态系统污泥中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述富集驯化为梯度浓度压力驯化，采用浓度逐渐升高的目标污染物转接驯化培养微生物3-5次。
4.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述富集培养基的组分包括蛋白胨、牛肉膏粉、氯化钠。
5.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述第二培养基的组分包括丁二酸钠、无水硫酸镁、磷酸二氢钾、酵母粉、胰蛋白胨、微量元素。
6.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述新烟碱类杀虫剂选自噻虫嗪
7.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述亚硝酸盐选自亚硝酸钠或亚硝酸钾中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，步骤S2中，所述培养的温度为25-35℃，振荡条件为100-200rpm，培养的时间为10-12h。
9.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，步骤S3中，所述杀虫剂的浓度为1-100mg/L，无机盐的浓度为1-300mg/L。
10.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述定期检测为每隔6-24h取样检测。
...【技术特征摘要】
1.一种利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述污泥选自污水处理厂污泥、农业田污泥、淡水河流底泥、湿地生态系统污泥中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述富集驯化为梯度浓度压力驯化，采用浓度逐渐升高的目标污染物转接驯化培养微生物3-5次。
4.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述富集培养基的组分包括蛋白胨、牛肉膏粉、氯化钠。
5.根据权利要求1所述利用亚硝酸盐促进新烟碱类杀虫剂快速厌氧生物降解的方法，其特征在于，所述第二培养基的组分包括丁二酸钠、无水硫酸镁、磷酸二氢钾、酵母粉、胰蛋白胨、微量元素...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄明智，涂俊，陈秋如，邱燚权，白晓彤，易晓辉，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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