[发明专利]复合载体的多环芳烃降解菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及多环芳烃污染土壤的微生物修复，具体的说是一种去除多环芳烃的菌剂的制备及其应用。

背景技术

随着工业化进程的加速，有毒有害物质释放到土壤环境中的量远远超过其自净能力，其中常见的一类持久性有机污染物-多环芳烃(PAHs)，其污染浓度已从ug/kg量级升至mg/kg量级，检出率从不到20％增至80％以上。多环芳烃(PAHs)是指2个或2个以上的苯环稠合在一起的芳香化合物，主要是高温下有机物不完全燃烧所致，且大多具有“三致”效应。多环芳烃辛醇-水分配系数高，易通过食物链等生物放大途径最终威胁人类健康和生态安全，因此，近年来多环芳烃污染修复备受关注。

多环芳烃在环境中可通过多种途径得以降解或消除，包括挥发、光氧化、化学氧化、生物富集、土壤吸附及微生物降解等，其中微生物在环境中PAHs的迁移、转化及降解过程中占有重要的地位。目前分离得到的多环芳烃高效降解菌主要有：Sphingomonas(鞘氨醇单孢菌属)、Pseudomonas(假单孢菌属)、Mycobacterium(分枝杆菌属)、Rhodococcus(红球菌属)等，其降解多环芳烃主要以(1)以PAHs为唯一碳源和能源；(2)将PAHs与其他有机质进行共代谢这两种方式进行。事实上，多环芳烃降解菌在实际修复应用过程中会受到环境介质中其他因素如新环境的适应性(pH、温度、湿度等差异)、基质营养不足、与介质中其他微生物竞争等影响从而未发挥预期修复效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以有效降低污染环境中高环多环芳烃含量的复合载体的多环芳烃降解菌剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种复合载体的多环芳烃降解菌剂，由Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液和载体组成，Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液与载体的体积/质量比为：每20～50ml的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液中加入15g的载体；

每ml的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液中含有5.0～6.0*10⁸CFU的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌体；载体由黑炭和腐殖质组成，黑炭和腐殖质的质量比为1.8～2.2∶1。

作为本发明的复合载体的多环芳烃降解菌剂的改进：腐殖质为森林土壤剖面的O层。

本发明还同时提供了上述复合载体的多环芳烃降解菌剂的制备方法，包括如下步骤：

1)、菌悬液的制备：

利用Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1的单菌落制备Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液，每ml的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液中含有5.0～6.0*10⁸CFU的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌体；

2)、载体原料的准备：

黑炭用0.005～0.015mol/L的HCL调节至中性，干燥(干燥至恒重后待用)；

腐殖质用0.005～0.01mol/L的NaOH调节至中性，干燥(干燥至恒重后待用)；

3)、将步骤2)所得的黑炭和步骤2)所得的腐殖质按照1.8～2.2∶1的质量比混合后，得载体；

先将所述载体灭菌(为常规的高压蒸汽灭菌)，然后加入步骤1)所得的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液，每15g的载体中加入20～50ml的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液，再加入30～50ml的无菌水；均匀混合后冷冻干燥，得复合载体的多环芳烃降解菌剂。

作为本发明的复合载体的多环芳烃降解菌剂的制备方法的改进，步骤1)为：

挑取Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1的单菌落接种于装有LB培养基的三角瓶中，于30℃，120rpm避光水浴振荡培养22～26小时；然后调节至每ml的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌悬液中含有5.0～6.0*10⁸CFU的Mycobacterium vanbaalenii.PYR-1菌体。

作为本发明的复合载体的多环芳烃降解菌剂的制备方法的进一步改进：步骤3)中的冷冻干燥为：于-56～-50℃干燥6～8h。