| 成果名称: | 水体沉积物中有毒有机物的微生物原位降解关键技术 |
| 完成单位: | 广东省微生物研究所、中国科学院水生生物研究所、广东海大集团股份有限公司、广东省南方环保生物科技有限公司 |
| 主要人员: | 许玫英、孙国萍、郭俊、齐振雄、刘永定、陈杏娟、许国焕、马连营、李根保、姜瑞丽、杨永刚、郑理慎、梅承芳、杨旭楠、林培真 |
| 介绍: | 本项目属于水污染防治工程技术领域。我国90%城市水域有机污染严重，且大部分具有强生物蓄积毒性、结构稳定性和疏水性，健康和生态风险极高。微生物法是水污染治理的重要手段。但是，传统微生物强化治理技术模式单一、操作盲目性大、无法有效治理水体沉积物污染，难以满足我国水体有机污染治理需求。本项目结合微生物代谢网络调控理论前沿探索和水体有机污染微生物治理技术原始创新，经过16年的系统科技攻关，在微生物强化治理水体有机污染方面取得以下主要成果： 1.发明了碳氮硫循环协同驱动的多功能强化治理技术，实现了处理系统中多种有机污染物的同时高效去除。通过系统阐明污染水体中有机污染物的转化及毒性效应机制，揭示微生物碳氮硫循环耦合有机污染物降解脱毒驱动机理，发明碳氮硫循环协同驱动的有机污染治理新型技术和工艺装置，突破了毒害性复合有机污染物与超量无机氮硫元素共存所导致的生物降解限制性瓶颈，使水污染治理工程中多种有机污染物的降解脱毒速率比同类技术提高30%以上，保障了水产养殖等相关产业的水环境安全。 2.创建了生物信息学引导的微生物降解脱毒代谢网络精准强化技术，为提高水体中目标污染物的降解脱毒效率提供科学理论指导。在发明功能强化型微生物富集方法和基于底物极性的降解功能微生物可视化追踪方法基础上，建立特定功能微生物高通量选育技术平台，构建了华南地区首个毒害性有机污染物降解功能菌种库及其功能基因信息库，创建以生物信息学为引导的微生物降解脱毒代谢网络精准强化技术，使水体中目标污染物的去除速率比常规技术提高40%以上，实现对污染水体中目标污染物的高效去除。 3.建立了基于厌氧呼吸调控的土著功能微生物原位定向激活技术，攻克了水体沉积物中大量蓄积的疏水性有机污染物治理难题。通过阐明电子供体和受体对微生物厌氧呼吸的特异性诱导机理，率先揭示胞内和胞外呼吸电子受体对污染物降解的选择性促进机制，发现电子受体介导的微生物分层呼吸模式，建立基于厌氧呼吸调控的水体沉积物土著功能微生物原位定向激活技术，在无需外加特定功能菌种的条件下使水体沉积物中多环芳烃和多溴联苯醚的去除速率提高3倍以上，以全新的生物强化方式加速水体有机污染治理。 本项目的创新性体现在：1、率先揭示微生物碳氮硫循环对有机污染物降解脱毒共驱动机理，发明了碳氮硫循环协同驱动的水体有机污染治理新型技术和工艺装置，实现了水体中多种有机污染物的同步高效去除。2、建立特定功能微生物高通量选育技术平台，构建华南地区首个毒害性有机污染物降解功能菌种库，创建生物信息学引导的降解脱毒代谢网络精准强化技术，显著提高水体中目标污染物的去除效率。3、创建了呼吸调控响应的微生态功能研究方法，阐明电子供体和受体对水体中微生物呼吸代谢活性的特异性诱导机理，发明了基于厌氧呼吸调控的土著功能微生物原位定向激活技术，攻克了有机污染水体沉积物治理难题。 本项目获授权有效发明专利26件，形成3个核心专利群；发表论文126篇，其中SCI收录75篇（最高影响因子9.664），他引共2079次；研发新产品16种，其中8种为广东省高新技术产品；获行政许可证4份、管理体系认证4份；制定国家标准4项、企业标准2项。相关技术和产品已实现推广应用，形成系统的创新产业链条。近三年，累计新增销售额近74亿元，新增利润近6亿元，为有效减小水体环境毒害性有机污染、改善水生态环境质量提供了重要的技术支撑。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2018】0389 |
| 登记日期: | 2018-10-18 |
| 研究起止时间: | 2016.01 至2017.12 |
| 所属行业: | 水利、环境和公共设施管理业 |
| 所属高新技术类别: | 环境保护 |
| 评价单位名称: | 广东省环境保护产业协会 |
| 评价日期: | 2018.01.16 |
