開發高效本土脫氯菌劑及優化現地生物加強傳輸工法：現地模場試驗

含氯有機物如三氯乙烯為難降解之污染物，常污染我國地下水並且整治難度高，污染場址的解列率僅不到兩成。目前現地整治遇到最大的瓶頸是業者多使用化學藥劑進行生物整治，整治最終導致毒性更強並能致癌的氯乙烯(Vinyl chloride)的累積，這個因素常常讓一個場地的整治失敗。本團隊透過過去與產業端合作，收集全台含氯有機物污染之地下水，進一步培養台灣本土脫氯菌群，使用本團隊獨有的脫鹵球菌(Dehalococcoides)培養平台，我們成功地找到數個菌群可以快速且不易產生二次污染如氯乙烯的菌群，用以開發創新本土菌劑生物強化(Bioaugmentation)整治工法。本研究第一年度，透過本實驗室從現地模場建立的厭氧脫氯菌群資料庫中，去開發應用於現地的脫氯菌劑，我們將會在這個計畫中去使用發酵槽開發量產製程，使得菌量達可以達應用於現地整治之標準，同時確立脫氯菌劑的降解效能。於期中報告中，本團隊開發一不易累積氯乙烯之菌群，該菌群不含致病菌，具有豐富產氫菌及眾多發酵者，適合應用於地下水環境，由此菌群所開發之脫氯菌劑製程可以以40天培養週期穩定量產，每一批次可以生產100公升，脫鹵球菌菌數可達1011 cells/L，包含脫氯功能性基因tceA以及vcrA。本計畫以雙環塞灌注工法進行脫氯菌劑現地生物強化，加入菌劑後3個月現地地下水之脫鹵球菌菌數、tceA以及vcrA皆有所增長，污染物降解率可達80%。本計畫第二年度持續觀察污染物降解情形，針對脫鹵球菌菌數較低的灌注井進行重力灌注補強。重力灌注後，污染物成功降解並低於監測標準，在脫鹵球菌充足情況下，使得污染物濃度不容易在回升，顯示菌種的活性可維持長達一年。持續觀察地下水菌相變化情形，發現灌注後菌劑菌種會暫時成為現地的優勢菌群，但在污染物降解完畢後，現地地水微生物菌群將逐漸回復至原始生態，以上成果證明使用本土脫鹵球菌菌劑結合DPI灌注工法之可行性及環境友善性。最終，使用本工法進行整治，已成功降解場址目標污染物1,1-二氯乙烯，降解率高達96 %，與傳統生物刺激工法進行效益比較，使用生物菌劑進行整治效益將提升整體效益194%，整治大幅縮短整治時程且能達到完全脫氯，因此，我們為台灣提供一項嶄新脫氯菌劑生物強化工法，以提升我國多氯乙烯污染整治之能力。