[發明專利]羅爾斯通氏菌株及其在石油污染鹽堿土壤生物修復中的應用

無效

• 申請號: 201010216201.7
• 申請日: 2010-07-02
• 公開（公告）號: CN101935631A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 姚志剛;王君;范延輝
• 申請（專利權）人: 濱州學院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;B09C1/10;A62D3/02;C12R1/01;A62D101/20
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明屬于微生物及微生物應用領域，具體涉及一種羅爾斯通氏菌株（Ralstonia?sp.）及其在石油污染鹽堿土壤生物修復中的應用。

背景技術

在石油及其產品的生產和使用過程中不可避免地會帶來土壤污染問題，如我國石油企業每年產生的落地原油約700?kt，經回收處理后，仍有70?kt進入土壤環境。石油及石油產品中普遍含有多環芳烴(polycyclic?aromatic?hydrocarbons，PAHs)、苯、甲苯、乙苯、二甲苯和酚類等有毒有害物質，這些有毒有害物質中的大多被認為是具有“三致”（致癌、致畸、致突變）危害的物質，如何治理石油污染，特別是修復由多環芳烴造成的環境污染，已成為世界各國學者共同關注的課題。PAHs是一類持久性有機污染物，具有較強的致癌、致畸、致突變性，它給生態環境安全和人類健康帶來了很大的威脅，世界上大多數國家都已將其列為優先控制污染物。環境中PAHs?絕大多數積累于土壤中，在適宜的情況下它們可能遷移到其他環境介質中，擴大污染范圍并改變暴露途徑，同時也可以通過生物鏈傳遞作用積累于人體內，直接危害人類的健康。所以說修復PAHs污染，尤其是修復被PAHs長期污染的土壤顯得十分重要和迫切。

經過其他技術（如物理清除）處理后，總會留下大量不能完全清除的污染物。生物修復技術作用長期徹底，而且還具有價格低廉、無毒環保等諸多優勢，所以采用生物技術促進有機物降解，是恢復生態環境的最佳途徑。發展和推廣有機物污染生物治理技術有著很廣闊的應用前景。

土壤環境中持久性有機污染物的生物修復技術是國際污染環境修復領域研究的熱點。其中，石油導致的土壤污染問題中PAHs?的生物修復技術是國際上研究的重點之一。PAHs在環境中的降解或消除途徑主要包括揮發、光氧化、化學氧化、生物富集、土壤吸附及微生物降解等一些方式，微生物是自然環境中影響PAHs環境化學行為的關鍵因素之一，決定著PAHs的最終歸宿。通常，PAHs污染土壤中存在大量可降解PAHs的微生物，微生物降解已成為PAHs污染土壤生物修復的重要技術手段。

PAHs污染土壤微生物修復技術的核心是選育PAHs高效降解微生物和充分發揮降解微生物的降解作用。被PAHs長期污染的土壤中存在PAHs高效降解菌，但由于土壤中殘留PAHs濃度逐漸降低，且難以為生物所利用，高效降解菌數量少且活性低。因此，對于低濃度PAHs污染的土壤，可通過以下兩種方法加強微生物對PAHs的降解：（1)改善微生物生存環境，保持微生物的長期活性；（2)提高污染物的生物可利用性。2004年，Xu和Obbard?對新加坡石油污染的海岸帶進行了生物修復，發現45天以后在處理后的土壤中僅有9.3%的PHAs殘留，在該區域中Alcanivorax?borkumensis和Pseudomonas?stutzeri?兩株解烴菌始終是優勢菌株。Robert?等使用白腐真菌(phanerochate?chrysosporium)?處理受多環芳烴污染的土壤。起始土壤中多環芳烴為41g/kg。36?天后，低分子量多環芳烴的降解率為70％～100％，高分子量多環芳烴的降解率為50％～60％，土壤中多環芳烴降為18g/kg。

黃河三角洲地區擁有豐富的油氣資源，這里油井分布廣泛的同時污染也十分嚴重，一般井場污染范圍在1000-2000?m²?之間。另外，近年來黃河斷流影響了黃河三角洲濕地生態系統淡水水源的補給，破壞了濕地土壤中水鹽的平衡，致使土壤的含鹽量上升，土壤鹽堿化現象日益嚴重。在高鹽條件下，微生物既要忍受長期的高滲透壓脅迫，又要承受短期的滲透沖擊。當鹽度>3%時，非嗜鹽微生物的代謝會受到抑制，使其生物修復效率明顯降低，甚至喪失修復能力。當鹽度從0.5%升高至2%時，也會嚴重擾亂非嗜鹽微生物的代謝活動。因此，傳統的非嗜鹽微生物并不適合對污染的高鹽環境進行生物修復。鹽堿地石油污染土壤治理給微生物修復技術帶來了新的挑戰。因此亟待找到一種耐鹽堿菌對由石油污染的鹽堿土壤進行生物修復。

嗜鹽菌屬于極端微生物中的一種，其結構與理化性質的研究受到國內外生物領域界的廣泛關注。關于嗜鹽菌的研究工作相對集中在自然環境嗜鹽微生物方面，如崔恒林、潘海蓮、柴麗紅等人分別從新疆、內蒙古、青海等地的鹽湖中，分離和研究了不同類群的嗜鹽菌株。然而對人工環境中的嗜鹽微生物，特別是嗜鹽細菌的研究很少。