[發(fā)明專利]一種強化微生物降解多環(huán)芳烴的方法及微生物菌劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111042043.2
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113577637B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 王芳;王紫泉;曾軍;生弘杰;相雷雷;卞永榮;蔣新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;C12R1/01;A62D101/20
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 王玉姣;陳彬

本發(fā)明公開了一種強化微生物降解多環(huán)芳烴的方法及微生物菌劑，屬于環(huán)境污染生物修復領域。強化方法包括將微生物接種于陽離子改性蒙脫土的步驟；所述微生物包括Mycobacterium sp.NJS?1。通過利用不同陽離子改性蒙脫土提供微生物生長介質(zhì)，表面陽離子影響并提高礦物界面降解菌生長、調(diào)節(jié)關鍵酶代謝活性以及礦物?細菌間的生物電化學活性，從而實現(xiàn)強化多環(huán)芳烴(芘)的生物降解的目的，在礦物?微生物聯(lián)合修復多環(huán)芳烴污染土壤等環(huán)境中具有較大應用潛力。

技術領域

本發(fā)明涉及一種強化微生物降解多環(huán)芳烴的方法，屬于環(huán)境污染生物處理技術領域，主要用于廢水、土壤等多環(huán)芳烴污染環(huán)境的修復處理。

背景技術

多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是土壤、沉積物、水和大氣環(huán)境中廣泛檢出的污染物，主要來源于人類活動，包括化石燃料不完全燃燒、工業(yè)排放、汽車尾氣等。環(huán)境中的多環(huán)芳烴污染具有致癌、致畸和誘變作用，對人類健康構(gòu)成潛在風險。多環(huán)芳烴污染修復是有利于人體健康和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)境問題。

微生物修復是一種成本低、效益好和環(huán)境友好的修復方法。但是直接向污染土壤等環(huán)境中投加降解菌的修復方法，降解菌活性低，降解效果不理想。

中國專利申請公開號為CN104492804A的現(xiàn)有技術公開了臭氧預處理強化微生物降解修復污染土壤的系統(tǒng)及方法，針對多環(huán)芳烴污染土壤，首先采用臭氧預處理，再向反應容器中添加生物表面活性劑和液態(tài)培養(yǎng)基、進行聯(lián)合降解和定期取樣測定直至修復完成。其采用臭氧預處理和生物表面活性劑增溶技術來強化微生物降解聯(lián)合技術，克服了單一技術的局限性，且操作簡便，成本低廉，運行周期短，去除效果好，多環(huán)芳烴的去除率達93％以上，且不產(chǎn)生二次污染，大大削弱了多環(huán)芳烴污染土壤對人體和環(huán)境的危害，為土壤修復提供了新的思路。充分利用了臭氧預處理、生物表面活性劑增溶強化以及土著微生物自身降解作用的相聯(lián)合，使得各種技術互為補充，臭氧預處理使得后端生物降解的修復效果得以提高，多環(huán)芳烴的去除率達93％以上，同時也縮短了修復周期。該方法對多環(huán)芳烴污染土壤進行臭氧預處理的步驟在實驗室中容易實現(xiàn)，但其難以適用于直接針對大面積受污染的土體的原位處理。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的問題

針對現(xiàn)有技術中微生物降解多環(huán)芳烴的效率有限的技術問題，本發(fā)明提供一種強化微生物降解多環(huán)芳烴的方法，通過利用陽離子改性蒙脫土調(diào)節(jié)微生物關鍵酶活性以及礦物-微生物界面生物電化學過程，從而增強微生物生長代謝等生命活動，進而提高污染物的降解率。

2.技術方案

一種強化微生物降解多環(huán)芳烴的方法，包括將微生物接種于陽離子改性蒙脫土的步驟；所述微生物包括Mycobacterium sp.NJS-1，于2021年1月5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(CGMCC)，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，保藏號CGMCC 1.10964。本發(fā)明通過利用陽離子改性蒙脫土調(diào)節(jié)微生物提供微生物生長介質(zhì)，表面陽離子影響關鍵酶活性以及礦物-微生物界面生物電化學過程，從而增強微生物生長代謝等生命活動，進而調(diào)高污染物的降解率。

優(yōu)選地，所述陽離子改性蒙脫土包括Fe(III)改性蒙脫土、Co(II)改性蒙脫土、Na(I)改性蒙脫土中的一種或多種，特別優(yōu)選Fe(III)改性蒙脫土。

優(yōu)選地，所述多環(huán)芳烴包括芘、苯并[a]芘、菲、熒蒽、蒽中的一種或多種。

優(yōu)選地，具體包括以下步驟：

S1采用滅菌營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基培養(yǎng)擴繁Mycobacterium sp.NJS-1菌，隨后用滅菌pH7.0磷酸鹽緩沖液清洗菌液并調(diào)節(jié)細菌數(shù)量或細菌密度達到特定值；

S2向陽離子改性蒙脫土中加入滅菌無機鹽培養(yǎng)基，隨后接種步驟S1所述Mycobacterium sp.NJS-1菌；