[發(fā)明專利]一種陶珠為載體的固定化微生物顆粒制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610134068.4
• 申請日: 2006-10-27
• 公開（公告）號: CN101168737A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李培軍;鞠京麗;張海榮;張春桂;許華夏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C02F11/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污染水體中底泥的修復(fù)技術(shù)，具體地說是一種陶珠為載體的固定化微生物顆粒制備方法。

背景技術(shù)

常規(guī)環(huán)境修復(fù)技術(shù)主要指：化學(xué)修復(fù)法、物理修復(fù)法、生態(tài)修復(fù)法和生物修復(fù)法(Bioremediation)，后兩者常被歸為統(tǒng)一的技術(shù)，工程上一般采取原位方式。

污染水體中底泥的特殊性質(zhì)增加了物理法、化學(xué)法修復(fù)的困難性。生物修復(fù)是利用植物、動物及微生物對污染物進(jìn)行富集、吸收降解等，修復(fù)過程可自然、原位地進(jìn)行。本技術(shù)所述的生物修復(fù)主要指微生物修復(fù)。

2005年11月13日吉林雙苯廠苯胺車間發(fā)生爆炸，引發(fā)大量硝基苯泄漏。雙苯廠的含硝基苯廢水流入松花江，導(dǎo)致江水和底泥污染。松花江硝基苯污染事故的發(fā)生為我們提出了環(huán)境中硝基苯治理這一亟待解決的問題。

硝基苯(Nitrobenzene)是一種致癌物，排在USA?EPA?1976年公布的優(yōu)先污染物(129種)名單中的第56位。硝基苯的別名為密斑油：(Nitrobenzole；Essence?of?mirbane；Oil?of?mirbane)，為無色或淺黃色油狀液體。見光后顏色變深。有苦杏仁味。有吸濕性。能隨水蒸氣揮發(fā)。易溶于乙醇、苯、乙醚和油類。溶于500份水。

硝基苯在水體和底泥中具有較高的穩(wěn)定性。其密度＝1.205，密度＞水，進(jìn)入水體的硝基苯會沉入水底，使底泥遭受污染。硝基苯在水中有一定的溶解度，隨時間延長又會造成水體污染。進(jìn)入水中的硝基苯，一般以黃綠色油狀物沉在水底。當(dāng)濃度為5mg/L時，被污染水體呈黃色，有苦杏仁味。當(dāng)濃度達(dá)100mg/L時，水幾乎是黑色，并分離出黑色沉淀。當(dāng)濃度超過33mg/L時可造成魚類及水生生物死亡。

有的化工廠應(yīng)用降解性微生物來處理廢水中的硝基苯類污染物，并且已經(jīng)取得了一定效果。但是在處理過程還發(fā)現(xiàn)一些問題，因?yàn)橥都拥慕到饩鷮Νh(huán)境適應(yīng)性有限，在新環(huán)境中微生物往往發(fā)生變異，除不能有效維持降解菌的生物量外，還可改變活性，降低對目標(biāo)污染物的降解能力，從而影響污染物的降解，不能達(dá)到去除污染物的目的。為了解決這一難題，人們開始研究微生物固定化修復(fù)技術(shù)IMR(Immobilized?MicrobeRemediation)。固定化技術(shù)，是指利用化學(xué)或物理的方法，將游離的細(xì)胞(微生物)或酶，定位于限定的空間區(qū)域內(nèi)，并使其長時間保持活性的一種技術(shù)。

微生物固定化技術(shù)的關(guān)鍵是篩選適宜的載體材料和確定優(yōu)化的固定化工藝。利用IMR技術(shù)修復(fù)污染水體已有一些成功的例子，但修復(fù)沉積物還未見報道。松花江一般可看作靜止或緩流水體，而底泥基本處于兼性厭氧狀態(tài)。因此需用兼性厭氧微生物，另外載體材料的比重必須＞1，才能使底泥達(dá)到生物修復(fù)的條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種沉積效果好、應(yīng)用廣泛的陶珠為載體的固定化微生物顆粒制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

用陶珠為載體將對數(shù)生長期的微生物固定，即為將15-25ml的菌液和30-40g的陶珠混合加入到含有硝基苯類溶液的培養(yǎng)基中，在兼性厭氧條件下、恒溫培養(yǎng)4-6天，取出40-50ml菌懸液，而后補(bǔ)充相同體積的含有硝基苯類溶液的培養(yǎng)基，在兼性厭氧條件下、恒溫培養(yǎng)2-3天即為增殖一次，共增殖2-3次，得到固定有微生物的陶珠顆粒。

所述含有硝基苯類溶液的培養(yǎng)基中硝基苯類污染物的濃度為25-35mg/L。

所述對數(shù)生長期的微生物為施氏假單胞菌(Pseudomonas?stutzeri)、糞產(chǎn)堿菌(Alealigenes?faecalis)、巨大芽孢桿菌(Bacillus?megaterium)和陰溝腸桿菌(Enterobacter?cloacae)其按體積份數(shù)比計1∶1∶1∶1，在含有硝基苯類溶液的培養(yǎng)基中恒溫培養(yǎng)4-6天得到的微生物。

所述陶珠為粒度在0.06-0.12cm³，用水洗滌3-5次，浸泡過夜后風(fēng)干的陶珠。所述培養(yǎng)基為葡萄糖0.05-0.2％、蛋白胨0.02-0.06％、酵母膏0.03-0.06％、NaCl?0.3-0.6％、K₂HPO₄?0.4-0.5％、KH₂PO₄?0.1-0.4％、MgSO₄·7H₂O?0.02-0.06％、pH7.2～7.5

原理：用于修復(fù)污染底泥以無機(jī)載體陶珠作為載體材料，采用吸附固定方法。對選擇的高效降解硝基苯的混合微生物進(jìn)行固定化，制備混合菌顆粒；將制備的固定化生物產(chǎn)品對硝基苯和苯胺污染的底泥進(jìn)行修復(fù)。