[發明專利]一種新型載體固定化微生物降解污染物的方法

無效

• 申請號: 201010574039.6
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102114492A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 王新;崔麗;梁吉艷;王惠豐;沈欣軍
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;A62D3/02;A62D101/20
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

一、技術領域：

本發明涉及固定化微生物對于有機污染土壤的修復，具體的說是采用一種新型的載體形狀來實現對多環芳烴（PAHs）的去除。

二、背景技術：

多環芳烴（PAHs）是指由兩個或兩個以上的高溫獲得的芳香環，以直鏈狀、角狀或串狀排列組成的化合物，是有機物不全燃燒或高溫裂解的副產品。因此，只要燃燒有機質，就有多環芳烴產生，燃燒溫度決定了多環芳烴的混合組成。居民供暖化、內燃發動機和工業活動，如焦碳生產油的精練、鋁生、非鐵金屬的熔煉等是多環芳烴的主要來源。多環芳烴在環境中的含量雖然微量但分布廣泛，更由于一些多環芳烴中除含有致癌和致突變的成分外，還含有多種促進致癌的物質，對人體健康產生很大的威脅。

目前，對于已經被污染的生態環境，需要采用生物技術等手段進行修復。生物修復技術具有成本低、處理效果好以及對環境的二次污染小等優點，被認為最有發展前景。固定化微生物技術在生物修復技術中占有重要的地位，它是用化學或物理手段將游離微生物定位于限定的空間區域，使其保持活性并反復利用的方法，該技術具有微生物密度高、反應速度快、耐毒害能力強等優點。在難降解有機廢水處理方面，固定化微生物技術研究已廣泛開展，但對于有機污染土壤的修復很少見到報道。

三、發明內容：

1、發明目的：

本發明利用固定化微生物，來降解土壤中的多環芳烴，通過對固定化載體形狀的改變，從而提高其對污染物的降解。

2、技術方案：

本發明是通過以下技術方案來實現的：

將土著真菌進行固定化包埋，采用的載體配比為：聚乙烯醇（PVA）為9.5%，海藻酸鈉0.6%，活性炭5.5%，10ml菌液，余量為水。降解污染物的相關參數為：水土比3：1~4：1，接種量4.5~5.5%，固定化真菌在28~30℃下，搖床轉數120~130r/min。真菌菌種為鐮刀菌、木霉和黑曲霉。

一種新型載體固定化微生物降解污染物的方法，其特征在于：該方法按以下步驟進行：

（1）、將真菌菌種放入種子培養基進行微生物培養，待菌種長到對數生長期后，取出10ml菌液與載體充分混勻，載體質量配比為：聚乙烯醇（PVA）為9.5%，海藻酸鈉0.6%，活性炭5.5%，余量為水；裝入中空十字花型載體磨具內，在冰箱內-10～-15℃冷凍22～24小時得固定化載體，解凍后用質量分數10%的硫酸鈉浸泡24小時，再用無菌水浸泡24小時后增殖3次，30℃下，搖床轉數130r/min，每次更換增殖培養基，每次增殖的時間為24小時；

（2）、將上述解凍增殖后的固定化載體，按接種量為5%，在28~30℃條件下，接入泥漿培養基上以120~130r/min搖床，完成對污染物的降解。

所述真菌菌種為鐮刀菌、木霉和黑曲霉。

將所述鐮刀菌、木霉和黑曲霉分別與載體充分混勻。

將所述鐮刀菌、木霉和黑曲霉兩兩混合及三株同時混合后，再與載體充分混勻。

種子培養基的質量配比為：2%葡萄糖，20%的土豆培養基，余量為水；

增殖培養基的質量配比為：2%葡萄糖，0.3%酵母膏，20%的土豆培養基，余量為水；

泥漿培養基的質量配比為：2%葡萄糖，20%的土豆培養基，水土比為3：1～4:1，余量為水。

固定化載體解凍后增殖3次，每次更換增殖培養基時，首先將載體從無菌水中取出后，放入增殖培養基中進行培養，24小時后，取出載體，再次放入新鮮的增殖培養基培養，24小時后再增殖一次，備用。

所述載體直徑d為3cm，厚度h為0.3～0.5cm，中央通孔直徑D為0.5～0.7cm。

載體的形狀至關重要，傳統的載體形狀多為球型和片型，不適合對真菌的包埋。本發明采用的載體形狀為中空十字花型，直徑為3cm（具體形態見圖1）真菌被固定化包埋后，對芘和苯并(a)?芘的降解效果比較顯著。

真菌的特性是菌株大，菌絲長，好氧性強。而傳統的球型和片型存在一定的無氧區，不利于真菌的生長。本發明所采用的中空十字花型，解決了死區的問題，同時也提高了載體與污染物的接觸面積，有利于對污染物的降解。

3、優點及效果：

本發明具有如下優點：

1、成本低：采用聚乙烯醇和活性炭為載體，材料來源廣，價格低廉，對生物不具有毒性。