[发明专利]一种用于油类污染水体原位修复的漂浮型包埋菌剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于油类污染水体原位修复的漂浮型包埋菌剂的制备方法。

背景技术

随着石油开采业的发展以及航运业的繁荣，每年越来越多的石油烃进入水体，突发性溢油事故的频发更是使得石油污染成为全球关注的热点。石油污染物能够在水体表面迅速扩散并形成一层油膜阻碍水体与空气之间的氧传质，使得水体的溶解氧下降，产生恶臭，造成水质恶化，水生生物的死亡。石油烃中的多环芳烃化合物具有强烈的致畸、致癌效应，可通过食物链从水生生物进入人体，最终影响人类健康，对此类污染的控制与治理已引起人们的广泛关注。

目前石油污染水体的修复技术主要包括物理修复、化学修复、生物修复以及组合修复技术。物理修复的方法采用人工或机械的手段对浮油进行围栏和吸附，但成本高、除油不彻底、操作要求高成为了该技术的主要缺点；化学修复方法则是通过投加化学药剂或者燃烧法处理表面油污，这种方法易产生二次污染且具有一定的危险性；20世纪80年代Exxon Vadez油轮溢油事故的生物修复项目，在短时间内修复了溢油污染，开创了微生物修复技术在水体石油污染治理中的先河。该方法不需要大型设备，具有安全、经济、高效、无二次污染且操作简单等优点。

虽然微生物修复技术取得了一系列的成果，但其应用还面临着一些问题：首先，石油降解微生物被分离得到，但其在使用中受生存环境和土著菌株间的竞争关系等因素的影响，很难在新的环境条件下生存和应用；其次从微生物摄取石油烃的模式看，微生物降解高碳烃(C≥12)是通过细胞直接接触进行的，但由于石油降解菌自身比重问题，其在投加入水中后多呈沉降状态，妨碍了其与高碳烃浮油的有效接触。因此，为了解决这些问题，有待加强生物修复技术与其它修复技术的联合使用。中国发明专利 “一种用于石油污染水体原位修复的生物膨胀石墨制备方法”（专利号为201010299071.8），公开了一种以膨胀石墨为载体，采用吸附固定法，将筛选的高效石油降解混合菌进行固定，制备生物膨胀石墨，使用时，将生物膨胀石墨喷洒于受石油污染的水面上，通过生物膨胀石墨对浮油污染物的高效吸附降解作用，实现污染水体的净化。实际应用表明，由于膨胀石墨材料的强度较差，容易导致孔结构坍塌，从而影响生物膨胀石墨的实际应用性能。近年来，随着微生物固定化技术的发展，研究开发新型固定化石油菌剂，有望实现进一步提升该技术对油类污染水体原位修复的性能。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有生物修复技术存在的不足，提供一种用于油类污染水体原位修复的漂浮型包埋菌剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：采用海藻酸钠-氯化钙固定法对石油降解菌进行包埋，以比重较轻的膨胀石墨为无机添加剂实现包埋菌剂的漂浮，即将1~5mL的菌液和0.1~0.5g的膨胀石墨加入到含1~3%的20~50mL海藻酸钠溶胶中，搅拌混合均匀，用滴管滴加至含1~5%的氯化钙溶液中，在4℃条件下交联8-12小时，之后用0.9%的NaCl溶液清洗、保存，得到固定有石油降解菌的漂浮型包埋菌剂。使用时，将菌剂直接投加到受石油污染水面上，即可通过包埋菌剂的吸附降解作用，实现污染水体的净化。

本发明中，所述的石油降解菌种液为迪茨氏菌（Dietzia sp.）、寡养单胞菌（Stenotrophomonas sp.）、缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）、假单胞菌（Pseudomonas sp.）、芽孢杆菌（Bacillus sp.）和盐单胞菌（Halomonas venusta）按重量分数计为0.5~1.5:0.5~1.5:0.5~1.5:1~3:1~3:2~4，在含石油浓度为1000mg/L的培养基中恒温培养4~7天得到混合菌种液。所述石油可根据处理对象需要选原油、柴油、机油及其他不同石油成分。

本发明中，所述的海藻酸钠溶液是将海藻酸钠在60~90℃条件下溶解,搅拌成均匀的胶状之后冷却至室温。

本发明中，所述的膨胀石墨为市售80~200目的可膨胀石墨于600~1000℃的条件下高温膨化制得。

原理：以膨胀石墨为无机添加剂，采用海藻酸钙包埋固定法，将筛选的高效石油降解菌进行包埋固定，制备漂浮型包埋菌剂。使用时，将包埋菌剂投加于受石油污染的水面上，通过膨胀石墨的吸附以及石油降解菌的降解作用，实现水体的净化。

与已有的石油污染处理技术相比，本发明具有以下优点：