[发明专利]一种菌糠固定化菌剂的制备方法及应用方法

说明书

本发明公开了一种菌糠固定化菌剂的制备方法，包括以下步骤：（1）菌悬液的制备：将石油烃降解菌加入生理盐水制备成菌悬液；（2）载体的制备：将菌糠清洗干净后风干，过20‑80目筛备用；（3）吸附：将所述步骤（2）中的菌糠与所述步骤（1）中的菌悬液以1:15‑25（v/v）比例混合，然后置于30‑37℃、120‑160rpm摇床中吸附16‑24h，弃掉上层溶液；（4）离心：用生理盐水将吸附后的菌糠转移到离心管中，然后离心弃去上清液；重复上述离心操作多次后，离心所得沉淀即为固定化菌剂。本发明制得的菌糠固定化菌剂可应用于修复石油污染土壤，对石油烃去除效率高，无二次污染，较单独菌糠、微生物修复降解率大幅度提升。

技术领域

本发明涉及环境修复技术领域，具体涉及一种可修复石油污染土壤的菌糠固定化菌剂的制备与应用。

背景技术

随着石油工业的发展，石油污染逐渐加剧，有机污染物质在环境中残留时间长，结构稳定、不易降解，对环境及人体造成严重威胁。由于微生物修复技术具有成本低、无二次污染及处理效果好等优点，近年来在有机污染修复中应用比较广泛。固定化微生物技术因其具有菌密度高，有利于屏蔽恶劣环境、提高降解效率等优势，受到越来越多的关注与应用。

菌糠是食用菌种植业的残余废料，每生产1kg食用菌约产生5kg菌糠，每年大约有8000多万吨废弃菌糠通过焚烧、填埋等传统方式处理，不仅浪费土地资源，燃烧过程中还会产生温室气体如CH4和二噁英等有毒有害物质，会造成不同程度的环境污染。因此探究菌糠资源化利用方式变得尤为重要。研究发现菌糠中富含有机质、钾、钙、镁、氮、磷以及铜、锌、铁等多种营养元素，加工处理后可用于作物肥料及土壤调理剂。其结构上疏松多孔，表面较粗糙，可以用于吸附重金属和有机污染物。其次菌糠中含有丰富的官能团如羟基、羧基、酰胺基等能够与重金属、有机污染物通过吸附、络合、离子交换的方式稳定结合，减少环境风险。同时菌糠中含有大量真菌菌丝体、酶类物质以及经菌丝体转化产生的有机酸和生物活性物质，能够强化降解有机污染物。

目前固定化微生物载体材料的选择大多数为活性炭、陶粒和沸石等，这些载体材料会受到非自然存在的区域以及不可再生等条件而缺乏可用性的限制。因此选用一种可持续且广泛应用的载体材料显得尤为迫切。对于使用农业废弃物作为载体材料固定化微生物修复有机污染物取得了一定的成效，但由于其只具备单一的吸附性能，降解有机物能力相对较弱，受到一定的限制。而菌糠作为废弃生物质资源之一，来源广泛，营养物质丰富，使其不仅可以为微生物提供生存场所，保证其充足的养分，同时真菌菌丝体能够分泌漆酶、多酚氧化酶、锰过氧化物酶等，构成真菌-酶体系强化细菌降解有机污染物，提高去除效率。目前关于菌糠固定化微生物用于修复石油烃等有机污染物的研究较少，因此探究菌糠固定化菌剂的制备与应用变得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种采用真菌、酶和细菌协同作用促进石油污染有机物降解的技术方案，采用具有吸附和酶降解作用的菌糠为细菌生物生长的载体，大大促进有机污染物的降解，提高污染物修复效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明之一是提供一种菌糠固定化菌剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）菌悬液的制备：将石油烃降解菌加入生理盐水制备成菌悬液；

（2）载体的制备：将菌糠清洗干净后风干，过20-80目筛备用；

（3）吸附：将所述步骤（2）中的菌糠与所述步骤（1）中的菌悬液以1:15-25（v/v）比例混合，然后置于30-37℃、120-160rpm摇床中吸附16-24h，弃掉上层溶液；

（4）离心：用生理盐水将吸附后的菌糠转移到离心管中，然后离心弃去上清液；重复上述离心操作多次后，离心所得沉淀即为固定化菌剂。