[发明专利]一种生物炭固定化萘降解菌剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：称取生物质原料于聚四氟乙烯内衬罐中与水混合，装入不锈钢反应釜中，加热进行反应，反应结束后室温冷却，固液分离，然后使用蒸馏水和无水乙醇清洗固体产物，冷冻干燥并研磨后即得生物炭；

步骤2)：将冷冻保存的萘降解菌株与步骤1)得到的生物炭混合于LB液体培养基中，置于恒温摇床中振荡培养，获得均匀的混合菌液；

步骤3)：将步骤2)得到的混合菌液与海藻酸钠溶液进行混合，磁力搅拌均匀后获得海藻酸钠混合菌液，将海藻酸钠混合菌液逐滴滴加至氯化钙溶液中，静置放入4℃冰箱中进行交联反应，反应结束后即得生物炭固定化萘降解菌剂。

2.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中生物质原料为木质素、纤维素或半纤维素。

3.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中生物质原料与水质量比为1:(10～30)。

4.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中加热温度为220～280℃，加热反应时间为2～4h；冷冻干燥时间为12～24h。

5.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中萘降解菌株为食萘类芽孢杆菌，GenBank登录号为SRR10341461，能以萘为唯一碳源进行生长繁殖。

6.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中萘降解菌株、生物炭与LB液体培养基质量比1:(20～50):250。

7.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中恒温摇床控制温度为37℃，振荡速率为100～150r/min，振荡时间为12～24h。

8.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中混合菌液与海藻酸钠溶液体积比为1:1，海藻酸钠溶液的质量浓度为2％～4％，氯化钙溶液的质量浓度为2％～5％，海藻酸钠混合菌液与氯化钙的体积比为1:(2～4)。

9.如权利要求1所述的生物炭固定化萘降解菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中交联反应时间为12～24h。

10.权利要求1～9任一项所述方法制备的生物炭固定化萘降解菌剂。

11.权利要求10所述的生物炭固定化萘降解菌剂在修复多环芳烃污染土壤中的应用。

12.如权利要求11所述的生物炭固定化萘降解菌剂在修复多环芳烃污染土壤中的应用，其特征在于，所述应用包括：将生物炭固定化萘降解菌剂与多环芳烃污染土壤充分混合，同时加入无机盐溶液搅拌均匀，每隔12h取样测定污染土壤中萘残留浓度。

13.如权利要求12所述的生物炭固定化萘降解菌剂在修复多环芳烃污染土壤中的应用，其特征在于，所述生物炭固定化萘降解菌剂与多环芳烃污染土壤质量比为2～3:1000，无机盐溶液与多环芳烃污染土壤质量比为8～15:100。

14.如权利要求12所述的生物炭固定化萘降解菌剂在修复多环芳烃污染土壤中的应用，其特征在于，所述无机盐溶液成分含量为1g/L Na₂HPO₄、0.75g/L KH₂PO₄、0.5g/L NH₄Cl、0.1g/L MgSO₄·7H₂O、0.01g/L CaCl₂、0.5g/L NaNO₃、0.03g/L FeSO₄·7H₂O及0.005L/L微量元素溶液，pH值为7.0～7.2，其中，微量元素溶液成分含量为5g/L CuCl₂·2H₂O、1g/LZnCl₂、0.5g/L CoCl₂·6H₂O和0.06g/L H₃BO₃。