[发明专利]浊点系统中萃取微生物降解疏水性有机物的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种浊点系统中萃取微生物降解疏水性有机物的方法。

背景技术

疏水性有机物的微生物降解经常受到底物溶解度小、生物利用度低和微生物生长环境不佳等的制约。针对这种情况，两相分配系统可用来增强微生物降解过程中有机物的生物利用度，现有技术主要包括水-有机溶剂组成的“液-液两相分配系统”和水-高分子聚合物组成的“液-固两相分配系统”。

浊点系统是一种由非离子表面活性剂水溶液组成的两相分配体系，分为疏水性的凝聚层相和亲水性的水相两个部分。浊点系统在微生物转化疏水性化合物中的应用已有很多报道。例如，中国专利03142114.8公开了浊点系统在生物转化中的应用，中国专利200710046918.X公开了浊点系统中微生物转化合成L-苯基乙酰基甲醇的方法。

虽然浊点系统已有生物转化方面的应用，然而浊点系统作为一种新型两相分配系统，在疏水性有机物的微生物降解和污染物的生物利用度方面还未见报道。

双环芳烃和多环芳烃是常见的环境疏水性有机污染物，大部分具有致癌性，危害巨大。菲，作为一种典型的多环芳烃，对动物有致癌作用，对皮肤有刺激作用和致敏作用。因此，研发现代的生物降解技术用于疏水性有机污染物的治理具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种浊点系统中萃取微生物降解疏水性有机物的方法，实现了浊点系统在疏水性有机污染物降解方面的应用，不会对微生物的存活与降解活力造成负面影响，同时改善了疏水性有机物的生物利用度，有利于环境污染的治理。

本发明提供一种浊点系统中萃取微生物降解疏水性有机物的方法，包括如下步骤：

A）采用非离子表面活性剂在低于微生物降解疏水性有机物的温度下形成浊点系统；

B）所述浊点系统作为微生物降解疏水性有机物的介质，将环境中的疏水性有机物萃取增溶到降解培养基中，实现疏水性有机物的降解。

采用上述技术方案，通过形成浊点系统，并将该浊点系统作为微生物降解疏水性有机物的介质，随着环境中的疏水性有机物萃取增溶到降解培养基中，疏水性有机物被作为微生物的营养和能量利用掉，从而实现了疏水性有机物的降解和污染治理的目的。本发明中，采用浊点系统实现微生物降解疏水性有机物的关键在于提高有机物生物利用度的同时维持微生物的降解活力。

优选地，所述疏水性有机物选自多环芳烃和卤代多环芳烃中的一种或多种。多环芳烃指2-4环的芳烃。

更优选地，所述疏水性有机物为菲。

特别优选地，所述低于微生物降解有机物的温度为30-37℃。

优选地，所述非离子表面活性剂选自聚氧乙烯醇类、辛基酚聚氧乙烯类和聚氧乙烯类表面活性剂中的一种或多种。

更优选地，所述非离子表面活性剂选自聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100、Triton X-114和Triton X-45）、聚氧乙烯月桂醚（Brij30和Brij35）和异构醇聚氧乙烯醚（Tergitol TMN-3和Tergitol TMN-6）的一种或多种。异构醇聚氧乙烯醚（Tergitol TMN-3和Tergitol TMN-6）购自美国陶氏化学公司。

特别优选地，所述非离子表面活性剂选自聚氧乙烯月桂醚Brij30和异构醇聚氧乙烯醚Tergitol TMN-3以(4-6)︰5重量比组成的混合物。

优选地，所述非离子表面活性剂的浓度为5-120g/L降解培养基。

优选地，所述微生物为鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas polyaromaticivorans）。

优选地，所述降解培养基选自MSM培养基。

与现有技术相比，本发明具有如下优势：本发明通过形成浊点系统提高了疏水性有机物的生物利用度，实现了浊点系统在疏水性有机污染物降解方面的应用，有利于环境污染的治理。浊点系统将难溶于水的疏水性有机物萃取到凝聚层相，形成溶解的有机物，由于凝聚层相中的有机物浓度比水相中有机物浓度更高，根据两相平衡原理，有机物从凝聚层相扩散传质到水相，直至平衡。一方面，微生物所处水环境中的有机物底物浓度明显升高，将显著提高其生物降解效率；另一方面，随着水环境中有机物被微生物降解，浊点系统凝聚层相中的有机物进一步扩散传质到水相，保持底物在两相中的平衡，从而保证有机物的持续降解。这一过程的实现关键在于浊点系统不影响微生物降解活力的同时改变了疏水性有机物的生物利用度。

附图说明

图1为本发明萃取微生物降解的原理示意图。

具体实施方式