[发明专利]蛭石固定化耐低温降解多环芳烃混合菌颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种蛭石固定化耐低温降解多环芳烃混合菌颗粒及其制备方法和应用。其由冻融土壤中筛选得到的假单胞菌属(Pseudomonas sp.)SDR4和高山被孢霉(Mortierella alpine)JDR7按照体积比1：1的比例混合而得的菌悬液和蛭石组成。本发明蛭石固定化耐低温降解多环芳烃混合菌颗粒具有良好的生物活性，成本低，制备工艺简单，不会对土壤引入二次污染，不需要回收。固定化颗粒的微环境能有效屏蔽土著菌、噬菌体和毒性物质对微生物的恶性竞争、吞噬和毒害，使其在复杂环境中也可稳定地发挥高效能。本发明对寒冷地区多环芳烃污染的冻融土壤的修复效果明显。

技术领域

本发明涉及微生物固定化技术，具体涉及以蛭石为载体，采用吸附法固定化耐低温混合菌来降解寒冷地区冻融土壤中的多环芳烃。

本发明中所称假单胞菌(Pseudomonas sp.)SDR4，已于2017年4月19日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC NO.14048。

本发明中所称高山被孢霉(Mortierella alpine)JDR7，已于2018年1月5日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC NO.15183。

背景技术

多环芳烃是(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)一类由2个或2个以上的苯环稠合在一起组成的有机化合物，PAHs主要是化石燃料和生物质不完全燃烧的产物。常见的18种PAHs中已被美国环保局(USEPA)列入优控污染物的有16种。PAHs具有长期残留性，容易出现生物富集、生物放大现象，在环境中难降解；具有“二半”特点，即较长半衰期，半挥发性；“三高”，即高稳定性、高蓄积性、高毒性。由于该类化合物辛醇-水分配系数高，水溶性差，常被吸附于土壤颗粒上。因此，土壤成为PAHs的主要载体，通过土壤-植物系统迁移，PAHs经食物链进入人体，进而影响到人类健康。土壤PAHs污染来源广泛，包括大气干湿沉降、污水灌溉、化肥及农药施用和秸秆燃烧等，由于苯环数越高，脂溶性越大，水溶性越低，生物可降解性越低，所以能降解高分子量PAHs的微生物较少。微生物的降解是PAHs去除的主要途径。有研究表明，加入到修复现场中的游离微生物可能由于土著菌的恶性竞争或难以适应环境而导致应用结果与实验结果差异较大，使之不能很好地应用于原位污染土壤的修复，而微生物固定化技术可以克服这些弊端。

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某一限定空间区域内，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。已有研究表明，在微生物修复PAHs污染土壤中，菌种的种内联合或种间联合降解往往优于单个菌种的降解能力，但能否将高效降解菌的降解能力淋漓尽致的发挥出来是关键。微生物在载体表面附着生长可增加微生物与吸附态PAHs的接触机会，从而促进微生物对PAHs的降解作用。土壤修复中的载体材料不仅是微生物的附着剂，同时，载体提供的微环境还是一个良好的缓冲体系，可以屏蔽土壤不利条件的侵害；最重要的是，载体可以为外源微生物提供充足的营养，提高土壤微生物的密度和活性。所以，大规模推广和应用微生物固定化技术修复北方寒冷地区受PAHs污染的冻融土壤，耐低温高效PAHs降解菌的筛选和固定化载体的选择是关键，其次是固定化方法的选择。。

研究所用微生物多为常温微生物，为克服低温条件，选择耐温高效菌是关键，其次是载体的选择。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是将耐低温高效降解PAHs真菌与细菌联合固定在蛭石上，构建固定化噬低温真菌-细菌共生体系，为冻融交替条件下PAHs污染土壤微生物原位修复提供最佳技术途径。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种蛭石固定化耐低温降解多环芳烃混合菌颗粒，以酸处理的蛭石为载体，采用吸附法固定混合菌剂；所述的混合菌剂由保藏编号为CGMCC NO.14048的假单胞菌(Pseudomonas sp.)SDR4和保藏编号为CGMCC NO.15183的高山被孢霉(Mortierella alpine)JDR7，按体积比1:1混合组成。