[發明專利]一種利用青霉菌磁性納米復合材料降解阿特拉津的方法

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• 申請號: 201810212313.1
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108503039A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 楊春平;余佳平;吳彬;曾光明;吳少華;李翔;鄔鑫
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12N1/14;C12N11/14;C12N11/10;C12N11/08;C02F101/30;C12R1/80
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本發明公開了一種利用青霉菌磁性納米復合材料降解阿特拉津的方法。具體包括以下步驟：(1)納米Fe₃O₄的制備；(2)青霉菌的馴化培養；(3)以海藻酸鈉和聚乙烯醇為固定化材料，將培養后的青霉菌與納米Fe₃O₄進行包埋處理；(4)將包埋后的青霉菌磁性納米復合材料進行培養36～72h；(5)培養結束后，將此復合材料用于降解阿特拉津。本發明制備的青霉菌磁性納米復合材料制作方法簡單、經濟，具有超順磁性，不僅能快速降解阿特拉津，還能將復合材料從水中快速分離出并重復利用，是一種具有廣泛應用前景的生物納米復合材料。

技術領域

本發明屬于廢水生物處理技術領域，具體涉及一種利用青霉菌磁性納米復合材料降解阿特拉津的方法。

背景技術

阿特拉津是一種具有代表性的三嗪除草劑。由于其高效的除草性能和低廉的價格，它被廣泛應用于世界各地，主要用于玉米、甘蔗和高粱的生產。近年來，因為阿特拉津具有難降解性、半衰期長和高度遷移性等特點，導致地表水和地下水中也含有阿特拉津。更糟糕的是，其濃度甚至超過了歐盟的最高允許水平。此外，據報道阿特拉津對動物和人類有嚴重的不良影響，可能成為致癌物、內分泌干擾物和致畸劑。因此，迫切需要采取有效的方法來去除水和土壤中的阿特拉津。

去除阿特拉津常用的方法有物理修復、化學修復和生物修復。由于物理修復和化學修復的處理費用過高且容易產生二次污染，所以限制了他們的應用發展。而生物修復具有綠色和經濟等特點，因此，生物修復技術的發展備受關注。自20世紀60年代以來，許多研究人員在尋找能有效降解阿特拉津的微生物。他們通過馴化、誘變和誘變等方法，分離出多種降解阿特拉津的菌株，包括假單胞菌、諾卡菌、節桿菌、紅球菌和不動桿菌。青霉菌是土壤、空氣和極端環境中最常見的真菌之一。因為青霉菌中的細胞色素P450酶可以通過脫烷基化和脫鹵作用降解有機物，所以青霉菌在生物修復方面具有巨大潛力。

雖然阿特拉津能夠被微生物降解，但在降解過程中對微生物有毒性作用，這將限制微生物的生長和繁殖，甚至導致其死亡。因此，應采取措施保持微生物的活性。固定化微生物技術是一種最常見的保護措施。固定化技術包括包埋、吸附、共價結合和交聯等方法，是通過物理或化學方法將微生物固定在載體上，從而使微生物細胞能夠不溶于水并保持良好的生物活性。固定化微生物具有細胞密度高、穩定性強、抗毒理能力強、微生物損失少，使用壽命長和容易分離等優點。又因為納米Fe₃O₄能夠降解阿特拉津并且具有超順磁性，所以將納米Fe₃O₄和青霉菌結合應用到含阿特拉津的廢水中。

本發明利用青霉菌磁性納米復合材料來處理含阿特拉津的水體，其特點在于一方面利用青霉菌和納米Fe₃O₄的協同作用處理阿特拉津，使得處理效果更好，另一方面由于固定化微生物的使用使得青霉菌磁性納米復合材料能夠很好的從水中分離出來，更加的環保。這個復合材料是一種新型的磁性生物復合材料，它為阿特拉津降解提供了一種新的可能。而且由于它的綠色、經濟和高效等特點，使得它在廢水處理中有廣泛的應用前景。

發明內容

本發明提供一種利用青霉菌磁性納米復合材料降解阿特拉津的方法，青霉菌磁性納米復合材料的制備的方法簡單，操作方便，制備獲得的青霉菌磁性納米復合材料不僅能快速去除阿特拉津，而且能快速的從水中分離出來并回收利用，所以它具有非常廣闊的應用前景。

一種利用青霉菌磁性納米復合材料降解阿特拉津的方法，包括以下步驟：