[发明专利]一种蔗渣固定化组合菌及其在土壤多环芳烃菲污染修复中的应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种蔗渣固定化组合菌及其在土壤多环芳烃菲污染修复中的应用，属于环境污染物生物处理技术领域。

【背景技术】

多环芳烃(PAHs)是一类含有2个以上苯环的持久性有机污染物。环境中多环芳烃的污染主要来源于煤、石油、天然气等燃料的燃烧，以及石油的冶炼和交通污染等。我国是PAHs的排放大国，1980年我国排放的美国环保局优先控制的16种PAHs污染物的量为18000吨，到2003年己超过25300吨，而2004年高达114000吨，占世界总量的20％。土壤PAHs污染主要来自大气干湿沉降、污水灌溉、化肥农药施用及秸秆燃烧等。而污水灌溉是我国土壤PAH_S污染的最主要方式。由于PAHs具有半挥发性、低溶解性和难生物降解性，常被吸附于土壤颗粒上，在土壤中长期存在且大量积累，因此，土壤承载了环境中90％的PAHs。目前中国经济正处于高速发展期，对煤和石油的需求量还会进一步增加，由此可知，在今后一定时期内土壤中PAHs污染还会进一步加重。

我国很多地区土壤有多环芳烃检出，并且部分地区土壤多环芳烃污染相当严重。2012年，曹云者等基于文献报道结果，对我国14个省、3个直辖市、2个自治区以及香港特别行政区的表层土壤中16种PAHs及ΣPAHs的含量分布特征进行了分析，结果土壤ΣPAHs的平均值为3654.97μg/Kg，含量最高区域达到151.6mg/Kg。

PAHs具有慢性毒性和致癌、致畸、致突变的“三致”作用，土壤中长期大量积累的PAHs可通过食物链的传递，对人类健康构成极大威胁。因此，清除土壤多环芳烃污染对生态环境和人体健康造成的危害已成为目前迫切需要解决的问题之一。

鉴于土壤多环芳烃(PAHs)污染的严重性和危害性，土壤多环芳烃污染修复技术近年来也受到了广泛关注。微生物修复技术具有安全、有效、廉价和无二次污染的特点，因此，采用微生物降解PAHs被认为是去除环境中PAHs污染物的最有效有段之一。近年来，国内外已经报道了许多高效降解PAHs的微生物，但是这些高效降解菌在实际应用中存在单一菌株竞争不过土著微生物及处理场地的环境不适于高效降解菌的生长等问题，因此，需要通过真菌-细菌联合降解的方式降解难降解的PAHs。

固定化微生物技术主要是指通过物理或化学的方法将分散游离的微生物固定在限定的空间区域，以提高微生物细胞的浓度，使其保持较高的生物活性并反复利用的方法。固定化微生物由于具有微生物密度大、反应速度快和耐环境冲击特点，因此，该技术有望克服投加到修复现场中的游离高效降解微生物与土著菌的恶性竞争或难以适应环境的问题，实现高效降解菌有效修复污染土壤。为此固定化微生物修复有机污染土壤正受到越来越多的关注。

目前用作微生物固定化的载体多为成本较高的有机载体，如戊二醛、海藻酸钙、海藻酸钠、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺凝胶等，难以适应工业化生产的要求。

另外，在固定化微生物修复PAHs污染土壤中，联合菌种降解能力高于单个菌种，采用蔗渣固定化真菌-细菌复合菌修复土壤多环芳烃污染有着巨大的应用潜力。

而菲(phenanthrene)是环境中最常见的多环芳烃类污染物，也是烟油和汽车尾气排放多环芳烃的标志物。在污染土壤中菲的检出浓度一般较高。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有固定化微生物降解多环芳烃菲存在的固定化载体成本较高的难题，提供一种能高效、安全且价格低廉的降解土壤多环芳烃菲污染的蔗渣固定化组合菌。

本发明的另一个目的是提供上述蔗渣固定化组合菌在土壤多环芳烃菲污染修复中的应用。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种蔗渣固定化组合菌，其特征在于采用蔗渣为载体固定化真菌和细菌的组合，其中所述的真菌为哈茨木霉菌属，所述的细菌为克雷伯氏菌属。

蔗渣为生物质材料，生物质材料蔗渣固定化微生物体系的蔗渣载体不仅可以屏蔽土著微生物的竞争和不利土壤条件的侵害进而保证其负载的微生生长，还可吸附富集土壤中的多环芳烃污染物，从而增加多环芳烃的生物可利用性，提高固定在其表面上的微生物降解多环芳烃的效率。生物质材料蔗渣是农业废弃物，含有丰富的C、N等营养元素；可向土壤释放天然有机质，改善土壤理化性质，促进土壤微生物活性和数量，增强PAHs去除；对微生物有很强的亲和性；在土壤中可自然降解，用后的处理简单环保，不会造成二次污染；且价格低廉。