[發明專利]一種多環芳烴降解微生物菌劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410538512.3
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104312951B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 黨志;鄧輔財;郭楚玲;楊琛;伍鳳姬;廖長君;盧桂寧;易筱筠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/14;C12N11/14;C12N11/02;C02F3/34;B09C1/10;C12R1/32;C12R1/885;C02F101/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 宮愛鵬

技術領域

本發明屬于環境污染物生物處理技術領域，具體涉及一種多環芳烴高效降解菌劑的制備及其在廢水生物處理和污染土壤修復中的應用。

背景技術

石油是一種含有多種烴類(正烷烴、支鏈烷烴、芳烴、脂環烴)及少量其他有機物(硫化物、氮化物、環烷酸類等)的復雜混合物。隨著石油開采和使用量的增加，大量的石油及其加工品進入環境，在其開采、運輸、煉制和使用過程中不可避免的對環境造成了污染。石油及石油產品中普遍含有多環芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons,簡稱PAHs)和酚類等有毒物質，PAHs是環境中普遍存在的一類有機污染物，它通常是指一類含有兩個或兩個以上苯環，以線狀、角狀或簇狀排列的稠環型化合物，具有熔點和沸點較高、疏水性強、蒸汽壓小、正辛醇-水分配系數高等特性。PAHs具有生物積累性和環境持久性，并且有致癌、致畸、致突變(三致)作用，對自然界生物安全和人類健康構成巨大威脅。目前，美國環保局(USEPA)已將16種未帶分支的PAHs列入了環境優先污染物的黑名單。

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。農田中的PAHs多由污灌所致，它可以通過農作物以生物鏈的形式傳遞，將其積累于人體內，造成人體的損傷。多環芳烴農田污染土壤修復，尤其是強化長期污染土壤的修復顯得十分重要和迫切。

在污染環境中比較常見，難以降解的多環芳烴中，芘由于它的酮類代謝物比母體毒性更大且有致突變性，所以芘常被作為監測多環芳烴污染的指示物和其它多環芳烴生物降解的模型分子，成為多環芳烴中的代表物。

利用微生物處理法解決環境中的PAHs污染問題已被廣泛接受，其優點在于效果好、費用低、二次污染少等，是一類低耗高效和環境安全的生物修復技術。目前，人們通過人工富集培養等技術，已經分離得到很多能降解或轉化某種多環芳烴的微生物。然而，這些游離微生物加入到修復現場中時可能由于土著菌的惡性競爭或難以適應環境而導致往往不能很好地應用于原位污染土壤的修復，故研制出一種可以克服這些弊端的多環芳烴高效降解菌劑已經成為目前污染環境治理和修復研究的熱點問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種多環芳烴降解微生物菌劑及其制備方法和應用。

為了實現本發明的目的，本發明的多環芳烴降解微生物菌劑，其有效成分包括：

微黃分支桿菌(Mycobacterium gilvum)CP13；

真菌綠色木霉；

生物表面活性劑；

所述生物表面活性劑為鼠李糖脂。

本發明的微黃分支桿菌(Mycobacterium gilvum)CP13，于2013年7月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，簡稱CGMCC，地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏編號為CGMCC No.7963。該菌株已經在公開號為CN102824897A的專利中公開，屬于現有技術。

微黃分支桿菌的培養基成分為：牛肉膏3g/L，蛋白胨10g/L，NaC15g/L，瓊脂20g/L，pΗ為7.0-7.2；綠色木霉的培養基成分為：土豆200g/L，葡萄糖20g/L，瓊脂20g/L，pΗ7.0-7.2。

一種多環芳烴降解微生物菌劑的制備方法，將微黃分支桿菌(Mycobacterium gilvum)CP13和綠色木霉分別培養得到的菌液混合，同時添加硅藻土與改性花生殼的復合載體以及鼠李糖脂，進行微生物固定化，即制微生物菌劑。

以復合載體質量計，混合后的菌液中還加入1％的苯甲酸，1％的玉米淀粉，1％的羧甲基纖維素鈉和2％的甘油。

所述鼠李糖脂與復合載體的重量比為1:200。

固定化后的載體上微黃分支桿菌的數量至少為6×10⁸個/g，綠色木霉的數量至少為6×10⁸個/g，兩菌株數量比為0.5～1。

所述改性花生殼是用氫氧化鈉和雙氧水改性的花生殼，硅藻土與改性花生殼的質量比為1:1。

本發明的多環芳烴降解微生物菌劑在降解水及土壤中多環芳烴中應用，所述的多環芳烴主要為芘。

在降解污水時，菌劑的培養液為含多環芳烴的MSM培養液，菌劑的接種量以復合載體計算占污水重量的2％，降解時間為5天以上；在降解土壤時，菌劑的接種量以復合載體計算占污染土壤重量的2％，降解時間為36天以上。

所述菌劑降解多環芳烴的溫度為30℃，pH值為4.0～9.0。