申請日2015.06.22

　　公開(公告)日2015.09.02

　　IPC分類號C02F9/04; C02F101/20; C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及利用污水處理領(lǐng)域，具體地說是一種降低污水中汞和農(nóng)藥殘留的污染的方法。該方法能夠有效去除污水中汞污染具有效率高、營養(yǎng)要求低、操作簡單及安全性高等優(yōu)點，與現(xiàn)有的其他工藝相比，顯著降低了污水汞和農(nóng)藥殘留污染治理的成本，提高了污水中汞和農(nóng)藥污染治理的效率，具有非常重要的實際應(yīng)用價值。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種處理污水中農(nóng)藥殘留和重金屬汞的方法，包括如下步驟:

　　(1)預(yù)處理:通過過濾和沉淀，去除所處理污水中的懸浮物;

　　(2)主處理: 污水部分根據(jù)水中汞濃度加入藥劑硫化銨、聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁,加入到污水中，于常溫條件下，流動培養(yǎng)24小時，即可清除污水中汞;

　　(3)后處理:將污水再次經(jīng)過沸石和活性炭吸附池，吸附農(nóng)藥殘留;

　　(4)將處理后的污水經(jīng)消毒處理后，直接排放或回用。

　　說明書

　　處理污水中農(nóng)藥殘留和重金屬汞的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及污水中農(nóng)藥殘留和重金屬汞的處理，屬于污水綜合處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　近幾十年來，化學(xué)農(nóng)藥一直是園林農(nóng)業(yè)中控制病蟲草、鼠害的主要手段品種和銷 量逐年增加。化學(xué)農(nóng)藥在控制病蟲草、鼠害提高產(chǎn)量的同時，也破壞了生態(tài)，污染了環(huán)境，每年50萬余噸的農(nóng)藥用量的70%將流入江河土壤，而且有的農(nóng)藥消解速度慢，空氣中農(nóng)藥濃度將維持一個相當(dāng)長的時間，并由于其殘留對水域、食品的污染直接危害了人體健康以及動物的安全，污染的地表水又直接污染著地下水，正如偉大導(dǎo)師恩格斯教導(dǎo)的那樣“人類正在承受著大自然所給予的報復(fù)”。而為確保糧食豐收，農(nóng)藥又是必不可少的，因此，脫毒、凈 化水資源，綜合治理水環(huán)境污染刻不容緩，勢在必行。

　　農(nóng)藥污染對人類健康亦造成極大危害。據(jù)估計，全世界每年有兩百萬人農(nóng)藥中毒，兩萬人死亡。Pimentel等認(rèn)為農(nóng)藥的使用給美國造成的直接損 失每年達(dá)30億美元，引起社會與環(huán)境的總代價高達(dá)81億美元，相當(dāng)于美國化學(xué)農(nóng)藥效益值 162億美元的50%。所以尋找處理環(huán)境中農(nóng)藥污染的方法成為重要研究課題。

　　另外，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，環(huán)境污染也不斷加劇，治理人類賴以生存的土壤及大氣污染已經(jīng)迫在眉睫。除了嚴(yán)格控制污染物的排放外，研究開發(fā)適合我國國情的環(huán)境污染治理技術(shù)具有重要的意義。環(huán)境污染包括重金屬污染、農(nóng)藥和持久性有機(jī)化合物污染、化肥施用污染等。隨著人口增加及經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大量未經(jīng)處理的廢棄物向農(nóng)田轉(zhuǎn)移，我國面臨的土壤及水體污染問題越來越嚴(yán)重。近年來我國的土壤污染正在向不同尺度的區(qū)域性發(fā)展，并對各種農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國重金屬污染的土壤面積達(dá)2000萬公頃，占總耕地面積的1/6。因工業(yè)“三廢”污染的農(nóng)田近700萬公頃，使糧食每年減產(chǎn)100億公斤。在一些地區(qū)汞、砷、銅、鋅等元素的超標(biāo)面積占污染總面積的一半左右。一些主要蔬菜基地土壤鎘污染普遍，其中有的市郊大型設(shè)施蔬菜園藝場中，土壤中鋅含量高達(dá)517毫克/千克，超標(biāo)5倍之多。由于土壤污染具有隱蔽性，潛伏性和長期性，其嚴(yán)重后果僅能通過食物給動物和人類健康造成危害，因而不易被人們察覺。特別是土壤中的重金屬具有流動性小，污染時間長，通過物理或化學(xué)方法很難徹底清除等特點。改善生態(tài)環(huán)境，保護(hù)土壤質(zhì)量，控制與修復(fù)土壤污染，才能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)安全，這是我國目前面臨的一個嚴(yán)峻而又緊迫的重大問題。

　　目前，農(nóng)藥污染以及重金屬污染的處理方法很多，概括起來包括化學(xué)處理、焚燒、掩埋和生物整治 等方法�；瘜W(xué)處理方法可行性強，但在處理過程中產(chǎn)生大量的酸和堿，這些物質(zhì)還必須再 加處理。焚燒可能是降解這些污染物最可靠的方法。但是，處理過程中放出大量的毒氣， 而且需要大量的熱能。掩埋也存在問題，主要表現(xiàn)在對其周圍的土壤和水源造成二次污染。因此，開發(fā)一種節(jié)能環(huán)保成本低的處理方法迫在眉睫。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的之一在于提供一種處理污水中農(nóng)藥殘留和重金屬汞的方法。

　　本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:

　　一種處理污水中農(nóng)藥殘留和重金屬汞的方法，包括如下步驟:

　　(1) 預(yù)處理:通過過濾和沉淀，去除所處理污水中的懸浮物;

　　(2) 主處理: 污水部分根據(jù)水中汞濃度加入藥劑硫化銨、助凝劑 (聚丙烯酰胺)和絮凝劑(聚合氯化鋁),加入到污水中，于常溫條件下，流動培養(yǎng)24小時，即可清除污水中汞;

　　(3) 后處理:將污水再次經(jīng)過沸石和活性炭吸附池，吸附農(nóng)藥殘留;

　　(4) 將處理后的污水經(jīng)消毒處理后，直接排放或回用。

　　本發(fā)明提供的另一個技術(shù)方案是:

　　一種處理污水中農(nóng)藥殘留和重金屬汞的方法，包括如下步驟:

　　(1)預(yù)處理:通過過濾和沉淀，去除所處理污水中的懸浮物;

　　(2)主處理: 將培養(yǎng)至對數(shù)生長期的細(xì)菌惡臭假單胞菌 (Pseudomonas putida) ,加入到污水中，于常溫條件下，流動培養(yǎng)24小時，即可清除污水中汞;

　　(3)后處理:將污水再次經(jīng)過沸石和活性炭吸附池，吸附農(nóng)藥殘留;

　　(4)將處理后的污水經(jīng)消毒處理后，直接排放或回用。

　　優(yōu)選的，所述的惡臭假單胞菌為轉(zhuǎn)入了細(xì)胞色素氧化還原酶(P450 CYP9G2)和經(jīng)修飾的NADPH-細(xì)胞色素P450還原酶(POR)的基因的Pseudomonas putida SPl CGMCC N0.3887菌株，所述的細(xì)胞色素氧化還原酶(P450 CYP9G2)基因所編碼的蛋白序列參見 GenBank ：AB096739，所述的經(jīng)修飾的NADPH-細(xì)胞色素P450還原酶(POR)的基因所編碼的蛋白序列為相對于NADPH-細(xì)胞色素P450還原酶(POR)原始氨基酸序列分別進(jìn)行如下突變Asp44Ser(表示第44位的Asp突變?yōu)镾er)，Gln74Tyr，Leu96Lys，Asp137Ala，His199Gly，Ile231Gly，Asp296Glu，Asp346Glu，Pro381Cys,Tyr484Lys, Ser519Arg, Gln614His，NADPH-細(xì)胞色素P450還原酶(POR)基因所編碼的原始蛋白序列參見GenBank：L19897。

　　本發(fā)明提供的一系列經(jīng)過基因改造的菌株不僅具有較好的去除汞的效果，同時還能夠有效的去除污水中的農(nóng)藥殘留，具有較好的應(yīng)用前景。

　　上述方法具有以下有益效果:

　　1、通過本發(fā)明的處理方法，大大提高了汞和農(nóng)藥殘留的處理效果，降低了反應(yīng)時間。

　　2、提供一種降解汞和農(nóng)藥殘留的轉(zhuǎn)化菌株，具有較高的去除效率。

　　為了便于理解，以下將通過具體的實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。需要特別指出的是，具體實例僅是為了說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。顯然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本文說明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變也納入本發(fā)明的范圍內(nèi)。