[發明專利]一種藤黃球菌固定化小球的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201611159631.3
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106701732B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 蘇曉梅;張碩;張云鴿;丁林賢;林紅軍;陳建榮
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C12N11/04;C02F3/34;C12R1/265
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開了一種藤黃球菌固定化小球的制備方法，本方法是將藤黃球菌包埋在海藻酸鈉?多孔土質濾材混合液中，可穩定保持藤黃球菌活性，使其成為長期提供復蘇促進因子Rpf蛋白的來源，Rpf蛋白可復蘇促進有毒難降解有機污染環境中的潛在功能菌群，強化該類污染物的高效降解。本發明還提供了藤黃球菌固定化小球在降解有毒有機污染物中的應用，與常用的固定化載體粉末活性炭相比，運行成本更低，更具顯著的經濟效益與環保效益。本發明可用于焦化廢水、高鹽含酚廢水、印染廢水和制藥廢水等有毒有害、難降解高濃度有機工業廢水的生物處理系統中。

技術領域

本發明涉及污染物微生物降解領域，尤其涉及一種藤黃球菌固定化小球的制備方法及其在降解有毒有機污染物中的應用。

背景技術

近年來，隨著石油化工、制藥、建材、農藥、造紙、電子、煤氣、紡織、染料、塑料和焦化等工業的迅速發展，難降解有機工業廢水排放量大大增加。難降解有機污染物的工業廢水不僅對環境造成嚴重污染，而且對人體、水生生物及農作物的危害日益加劇，嚴重破壞生態平衡。有毒有害、難降解高濃度有機工業廢水的處理一直是國內外污水處理領域的研究熱點和難點。因此，有效治理難降解有機廢水具有重要意義，開發高效、經濟環保的有機工業廢水處理技術是社會發展中迫切需要解決的關鍵技術問題。雖然基于物理和化學原理的難降解有機工業廢水處理技術，如吸附法、萃取法、膜分離法、高級氧化法等已得到一定程度的應用，但因不同廢水中有機物種類和含量具有相當寬的范圍，具體應用時存在低效、成本高、二次污染等問題而很難達到預期的處理效果。由于微生物降解治理技術具有安全、高效、經濟等特點而成為有機工業廢水無害化處理的研究熱點。同時，固定化微生物、基因工程改造微生物、質粒育種、微生物制劑等生物強化技術已發展為污染環境微生物修復領域備受關注的新研究方向。

然而，迄今為止用于有機廢水生物處理的降解菌篩選菌源僅限于基于常規分離培養方法所能獲得的僅占0.01～10％的微生物菌群，大量的潛在功能菌群因處于活的但非可培養(viable but non-culturable,VBNC)狀態而未被研究。早在1985年，美國微生物學家Colwell教授在Nature Biotechnology發表論文提出VBNC概念，細菌的VBNC狀態是非芽孢形成菌應對各種環境壓力時所選擇的一種生存機制，其具體表現為細胞濃縮成球形，用常規的培養方法不能使其生長繁殖，但仍具代謝活性，當給予適宜條件時能夠恢復其生長繁殖。三十多年來在VBNC菌的誘導、復蘇及其形成機理方面已有眾多研究成果。研究發現，傳統分離方法能夠培養的微生物數量僅占活性污泥微生物總量的1％-15％，難降解有機廢水中存在大量VBNC狀態或難培養菌群，如將從某污染物馴化的富集培養體中分離的單菌株重新混合培養，無法獲得與富集培養體相同的降解活性，其原因可能為某些降解菌或與降解菌協同共生的菌株無法分離培養。另外，大多數由實驗室分離獲得的高效降解菌株或富集培養體在實際廢水處理的生物系統中均表現出較低的降解活性，推測其可能受環境壓力脅迫進入了VBNC狀態。基于上述分析可知，在難降解有機廢水的生物處理系統中，大量的功能菌群因來自高濃度有毒難降解有機物的脅迫而處于VBNC狀態。雖然隨著分子生物學技術的發展，基于非培養方法可研究難降解有機廢水中微生物群落的組成、菌群的活性及數量動態變化，但不能獲得有機污染物降解過程中起關鍵作用的功能菌群。因此，復蘇培養作為絕大部分微生物資源的VBNC菌群，成為尋找高效有機污染物降解菌種資源的重要途徑，同時為防止降解菌進入VBNC狀態以獲得更好的水污染環境修復能力提供新的思路。