[發明專利]一種降解菌劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011245229.3
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112280564A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 滕應;王貝貝
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C12N1/20;B09C1/10;C12R1/01
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

一種降解菌劑及其制備方法和應用，屬于污染土壤微生物修復技術領域，包括如下步驟：（1）噬氨副球菌的培養及菌懸液的制備；（2）高效降解菌劑的制備。本發明制備的不同材料的高效降解菌劑能夠提高土壤中多環芳烴的去除效率，改變土壤微生物群落結構，刺激功能微生物的富集；其制備方法操作簡單、成本低、效果好，具有大規模工業化生產的前景，適合多環芳烴污染土壤的原位修復，且不會導致二次污染的發生。

技術領域

本發明屬于污染土壤微生物修復技術領域，具體涉及一種用于多環芳烴污染土壤修復的降解菌劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著工業的發展和城市化進程的加劇，環境問題受到越來越多的關注，持久性有機污染物多環芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)主要通過人類活動排放到環境中，如石油化工業、汽車尾氣排放等。我國不同地區土壤中PAHs的種類和數量不同，污染呈現面積大、多組分復合等特點，嚴重危及農產品質量和生態環境安全。污染土壤的修復方法主要有物理、化學、生物幾大類，由于微生物修復具有安全、環保、經濟等方面的優點，因此被廣泛用于野外污染土壤的修復。目前，已報道的具有多環芳烴降解能力的細菌菌屬有47個，其中常見的主要有：分枝桿菌、紅球菌、鞘氨醇單胞菌、假單胞菌、分支桿菌屬、芽孢桿菌、紅球菌、諾卡氏菌等。

然而微生物進入土壤后受到復雜環境的影響，其存活率、繁殖能力以及降解能力極易受到生物、非生物因素的影響，因此越來越多的研究者將高效降解菌制成菌劑，增強其在不利環境中的生存能力以及競爭力。此外，土壤環境十分復雜，其中不僅包含各種各樣土壤生物，還包括多種類型的無機礦物組分和有機組分，直接影響有機污染物的遷移轉化過程。因此，在環境修復領域亟需適應能力強、且對環境友好的高效降解菌劑。

噬氨副球菌(Paracoccus aminovorans)HPD-2屬于現有技術中已經披露的微生物，由中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏，菌種保藏號為CGMCCNo.2568。

以土壤組分為材料制備高效降解菌劑不僅能夠為微生物提供良好的生存條件，降低外界環境對微生物的損傷，還避免在微生物修復過程中產生其他污染，在PAHs土壤修復中具有現實意義。

發明內容

解決的技術問題：本發明提供一種降解菌劑及其制備方法和應用，該發明可以克服實際污染土壤中添加游離微生物修復效率偏低等問題，有助于降解微生物在污染土壤中的存活，且所采用的菌劑材料為土壤組分，能夠實現PAHs污染土壤高效、綠色、經濟的可持續修復，在PAHs污染農田及場地土壤生物修復領域具有良好的發展應用潛力。

技術方案：一種降解菌劑，包括胡敏酸和蒙脫石中的至少一種和苯并[a]芘降解菌噬氨副球菌(Paracoccus aminovorans)HPD-2，施加于土壤后胡敏酸質量含量為土壤質量的0.2％-0.5％的，蒙脫石質量含量為1％-2％，苯并[a]芘降解菌噬氨副球菌(Paracoccusaminovorans)HPD-2的含量按土壤干重計為10⁷-10⁸CFU/g。

優選的，所述胡敏酸質量含量為0.5％，蒙脫石質量含量為2％。

上述降解菌劑的制備方法，包括如下步驟：(1)噬氨副球菌HPD-2的培養及菌懸液的制備：將保存于-80℃的噬氨副球菌菌株取出，接種于液體LB培養基中，在30℃、150r/min條件下培養16h，按5vol.％接種到含有5mg/L苯并[a]芘的無機鹽培養基中繼續培養24h；隨后按5vol.％再次接種到LB培養基中培養16-20h，離心獲得上述菌體的對數生長期細胞；用生理鹽水洗滌2次后重新懸浮于無菌水中，菌體數量約為10⁹CFU/mL，記為菌懸液A；(2)降解菌劑的制備：將菌懸液A分別添加到蒙脫石粉末、胡敏酸粉末中制成蒙脫石菌劑和胡敏酸菌劑；將菌懸液A按比例添加到由蒙脫石和胡敏酸組成的混合物中，制備成復合菌劑。