[发明专利]高效降解菲的节杆菌菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于能源生物技术和环境生物技术领域，具体地说，本发明涉及一株节杆菌属Arthrobacter sp.菌株及其应用，该菌株能够有效降解土壤及油泥中多环芳烃和杂环类物质特别是菲类物质，可有效应用于黄土塬区石油污染土壤和土壤中PAHs污染物的生物降解处理。 

背景技术

随着石油工业的发展，石油对环境的污染污染越来越严重。特别是地下油罐和输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源，不仅造成土壤盐碱化、毒化，导致土壤破坏和废毁，而且其有毒物（主要是烃类，按照烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃的顺序毒性逐渐增强，我国第一批公布的68种优先控制污染物也将7种多环芳烃列入）能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统，最终直接危害人类。 

目前对已造成石油污染的土壤，可以采用生物或化学的处理技术，主要处理措施有以下三种：物理吸附法、化学光解法及生物代谢和降解法。尽管多环芳烃可以通过化学氧化、光解及挥发而被去除，但微生物降解依然是影响多环芳烃在环境中存留的主要过程。并且，环境中多环芳烃最彻底的处理方法是生物修复，生物修复主要是利用生物，通过工程措施为生物生长与繁殖提供必要的条件，将土壤及地下水或海洋中危险污染物从现场加速去除或降解。 

己知含有氧化PAHs(从苯并芘到菲)酶的微生物很多，各国科学家已分离出许多降解PAHs的纯菌或混合菌，这些微生物近年来也被研究应用于污染土壤的生物恢复。但是土壤是一个十分复杂的环境体系，受到其中很多因素，例如营养成分(碳、氮、磷源等)、温度、氧分压、含水量、pH值或盐浓度的变化等的影响，以及微生物在环境中存在不可培养的状态和多环芳烃的难降解性，目前国内仍没有适用于自身的系统成套的固相微生物降解多环芳烃技术。寻找合适的能够有效降解土壤及油泥中多环芳烃和杂环类物质的微生物具有重要价值。 

发明内容

本发明主要是针对上述微生物处理石油污染土壤的现状，提供一类能够有效降解土壤及油泥中多环芳烃和杂环类物质的微生物，进而提供利用该微生物处理石油污染土壤的方法。 

一方面，本发明提供了一种石油污染土壤高效降解多环芳烃的菌株，该菌株分离自黄土塬区石油污染土壤，通过对其形态特征、生理生化及16S rDNA基因序列分析初步鉴定属于节杆菌属（Arthrobacter sp.），本发明将该菌株命名为D4。该菌株已于2012年09月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所），保藏编号：CGMCC No.6581。该菌株能利用菲、芘及萘作为生长的唯一碳源，现场试验表明该节杆菌对低环的多环芳烃如萘(NAP)、菲(PHE)及蒽(ANT)的去除明显，特别是菲的降解率可达98%以上。本发明中也称该菌为降解菲的节杆菌，或简称降菲菌，即，本发明中的“节杆菌D4”、“降菲菌D4”均是指保藏编号为CGMCC No.6581的降解菲的节杆菌。 

另一方面，本发明还提供了一种降解菲的节杆菌菌制剂，该降解菲的节杆菌菌制剂中含有保藏编号为CGMCC No.6581的降解菲的节杆菌，该菌制剂可以为固态菌制剂或液态菌制剂。由所述菌株活化制备 

另一方面，本发明还提供了所述降菲菌的应用。在本发明的一具体实施方案中，提供了所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂在降解多环芳烃菲、萘、蒽中的应用。在本发明的另一具体实施方案中，提供了所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂在修复石油污染土壤中的应用，具体是将其应用于对石油污染土壤进行原位修复。更具体地，可以将本发明所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂到土壤中，进行培养，从而降解土壤中的污染物。本发明的降解菲的节杆菌还可以与土著菌联合应用于石油污染土壤的原位修复，利用本发明的降菲菌强化石油中菲及其它苯环类物质的降解效果，而土著菌可加强对饱和烃、非烃的降解。具体地，所述土著菌可以是所属领域中能够用于修复石油污染土壤的一些常规菌种，例如可以是选自铜绿假单胞菌、巨大芽孢杆菌、鲁菲不动杆菌和黄色类诺卡氏菌中的一种或多种。 

另一方面，本发明还提供了一种石油污染土壤原位修复方法，该方法包括加入本发明所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂到土壤中，进行培养，从而降解土壤中的污染物。