[发明专利]用于微污染河流原位修复的微生物复合固定化颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微污染河流的原位修复，特别是一种用于微污染河流原位修复的微生物复合固定化颗粒的制备方法。

背景技术

    我国是世界上水资源严重短缺的国家之一，人均水资源占有量少，而水污染却很严重。近年来，由于不断加强污水处理厂建设，使污水直接排放的问题得到一定程度遏制，但是污水处理厂出水即使满足一级A标准，其出水水质与地表水环境质量标准仍存在一定的差距，河流作为各种处理后废水的收纳水体，经常受到无机物及氮磷的污染，但相对污染较轻，被称为微污染水体，虽然此类水体污染并不严重，但大多数河流生态环境质量较差，无法满足水环境功能要求，尤其在北方，由于大部分地区水资源严重短缺，此类问题更为严重，天然水体纳污能力非常有限，保障及维持地表水环境功能区划要求具有相当大难度。以河南省为例，根据河南省2013年河流水质监测数据，83个省控地表水环境质量监控断面中，Ⅰ～Ⅲ类水质断面36个，占监测断面总数的43.4%；Ⅳ类水质断面16个，占19.3%；Ⅴ与劣Ⅴ类的断面31个，占37.3%；全省地表水水质总体为中度污染，主要污染因子为化学需氧量和氨氮。

    目前针对微污染河流水体的水质净化方法主要有物理法、化学法和生物法。物理净化方法主要有底泥疏浚、环境调水和河道曝气等，见效比较快，但往往治标不治本，成本较高，不适用于河道长期的治理；化学净化方法主要有混凝沉淀、投加化学灭藻剂和沉磷剂等，操作简单、见效快、效率高，但成本较为昂贵，容易引发二次污染，持续性较差，因此不适用于长期治理模式，通常作为解决突发问题的一种应急方案；生物净化技术则主要依靠河流微生物的代谢活动实现对水中污染物的降解，因其具有经济有效的优点受到广泛研究。

    微生物修复技术具有能耗少、费用低、效果好、易操作、持续时间长、无二次污染等优点，是最具发展前景的主体修复技术。国内外的科研工作者分离筛选出了大量降解性微生物。目前已经分离得到一批能降解和转化河流污染物的微生物有：细菌、真菌、放线菌、藻类等，大多数来自河流底泥。然而，微生物对环境污染物的修复能否最终实现不仅仅依赖于其降解能力本身，而且依赖于污染物的可生化性以及细菌与土著微生物之间的竞争能力等其他因素。传统意义的微生物修复的特点是利用游离菌的降解作用，随着污染物逐渐趋向成分更复杂、易积累、难降解，游离微生物修复技术的不足逐渐呈现。如：单位体积内有效降解菌浓度低、反应启动慢、菌体易流失、与土著菌竞争处于劣势、对恶劣的环境条件变化敏感等。

    固定化微生物技术是从20世纪70年代后期兴起的一项新技术，它是通过采用物理或化学手段，将游离的细胞或微生物定位于限定的空间区域内，使其保持活性并反复利用的一种基本技术。固定化微生物技术具有微生物密度高、反应速度快、耐毒害能力强、微生物流失少等优点。因而该技术被广泛应用于废水处理和土壤修复中。但将固定化微生物技术应用于修复微污染河流水体的研究，国内外报道较少。因此，将固定化微生物技术应用于修复微污染河流水体是本领域技术人员所关心的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种用于微污染河流原位修复的微生物复合固定化颗粒的制备方法，可有效解决将固定化微生物技术应用于修复微污染河流水体的问题。

本发明解决的技术方案是，包括以下步骤：a．载体材料筛分与改性；b．细菌斜面培养；c．细菌菌液制备；d．生物基质制备；e．包埋剂与交联剂制备；f．微生物复合固定化颗粒制备；g．扩增培养。

本发明材料丰富，成本低廉，环境友好对生物无毒性，不会造成二次污染，不会造成基质床堵塞，是修复微污染河流水体方法上的创新。

附图说明

图1为本发明玉米芯颗粒断面×300环境扫描电子显微镜照片。

图2为本发明Paracoccus pantotrophus×500环境扫描电子显微镜照片。

图3为本发明微生物复合固定化颗粒×3000环境扫描电子显微镜照片。

图4为本发明微生物复合固定化颗粒成品照片。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

本发明包括以下步骤：

a．载体材料筛分与改性：先将载体材料玉米芯粉碎成粒径为0.3～1.6mm的颗粒，然后浸泡在浓度为1mol/L的磷酸溶液中进行改性，再用蒸馏水冲洗干净，蒸汽灭菌，干燥，得改性载体材料；