[发明专利]一种用于石油烃降解的菌-酶复合制剂的制备及其应用

说明书

本发明属于土壤环境生物修复领域，进一步的说是开发了一种用于石油烃污染土壤中石油烃污染物生物降解的菌‑酶复合制剂，以实现高效快速的石油烃污染土壤生物修复。复合制剂为具有石油烃降解能力的菌剂和该菌剂破碎后获得酶剂；所述菌剂为贪噬菌属JWLC1(Variovorax sp.JWLC1)经30±1℃发酵培养至OD值为1.5～2.5的培养液；其中，菌剂和酶剂中发酵培养液的体积比例为1:1～1:3。本发明的菌‑酶复合制剂显著延长石油烃的微生物高效降解过程，提高石油烃污染土壤生物修复效率。

技术领域

本发明属于土壤环境生物修复领域，进一步的说是开发了一种用于石油烃污染土壤中石油烃污染物生物降解的菌-酶复合制剂，以实现高效快速的石油烃污染土壤生物修复。

背景技术

石油工业不断进步，助力了社会经济的蓬勃发展，并带来了可观的经济效益。然而，随之而来出现了不同程度的环境污染问题。其中，在原油开采、运输及石油化工产品的加工生产等过程中，出现了土壤的石油污染问题，导致土壤生态环境遭到破坏，功能丧失，亟需进行修复治理。对此，多种石油污染土壤的修复技术孕育而生，包括客土、阻隔、填埋、脱附、清洗等物理方法，氧化、焚烧、电化学降解等化学方法，以及植物修复、微生物修复、酶制剂降解等生物方法。其中，微生物修复技术鉴于其经济有效、简易环保等优势，成为石油污染土壤行业工程应用治理的首选技术之一。

然而，微生物修复技术的发展和应用在长期的实践应用过程中暴露出修复效率易下降，难以维持高效快速降解有机污染物等问题。对此，开发高效持久等微生物修复优化技术，成为了微生物修复技术研究领域等热点方向。随之而来，出现了多种与微生物修复技术相结合的组合型修复技术，如化学氧化联合微生物修复技术，热脱附联合微生物修复技术等，然而，这些技术虽然一定程度上优化的石油烃的去除能力，但仍未有效解决微生物修复阶段，功能菌株降解活性逐渐减弱，有机污染物代谢能力逐渐丧失等老问题，使得现有的组合式修复技术变成了机械化的分段作用。此外，近些年来，为了突破微生物修复低效瓶颈，加快有机污染物生物降解速率，酶制剂的研究逐渐进入视野，并朝着工程应用方向蓬勃发展。然而，酶制剂的石油烃降解过程虽然迅速，但作用短暂，特别是在多向异质性的土壤环境中，生物酶受土壤pH、温度、电解质强度等环境因素影响而易于失活的弊端显露无疑。虽然生物酶的固定化技术一定程度上有效改善了环境因子对生物酶的副作用，然而酶制剂的应用目前仍然难以弥补微生物修复技术短效低效的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于石油烃降解的菌-酶复合制剂的制备及其应用。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为：

一种用于石油烃降解的菌-酶复合制剂，复合制剂为具有石油烃降解能力的菌剂和该菌剂破碎后获得酶剂；所述菌剂为贪噬菌属JWLC1(Variovorax sp.JWLC1)经30±1℃发酵培养至OD值为1.5-2.5的培养液；其中，菌剂和酶剂中发酵培养液的体积比例为1:1-1:3。

所述贪噬菌属JWLC1(Variovorax sp.JWLC1)，已于2019年10月11日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址，中国武汉大学，其保藏登录号为CCTCC NO：M 2019812。

所述菌剂为贪噬菌属JWLC1经发酵后所得发酵培养液；

所述酶剂为贪噬菌属JWLC1经发酵得发酵培养液后破碎，破碎后经固定化处理后的固液混合物。

所述酶剂为贪噬菌属JWLC1经发酵培养后，培养液直接在300-350W条件下超声破碎处理，破碎处理后混合物经8000-10000rpm离心进行固液分离，收集液体部分为全酶液，固体部分经炭化处理后全部与全酶液混合(200-300:1，mL/g)，4℃条件下静置8-12h，重悬后制得固液混合物，即酶剂。

所述固体部分炭化处理为破碎后分离的贪噬菌属JWLC1细胞残体经脱水风干后，在250-300℃无氧条件下炭化处理1-2h，收集处理后的全部固体与全酶液进行混合。