一种复合微生物菌剂的制备及其在污染物多环芳烃降解中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种微生物复合菌剂的制备方法及其在土壤及污水有机污染物多环芳烃降解中的应用，属于环境保护中土壤及污水有机污染物处理技术领域。其制备方法为：将培养至对数生长期的白腐真菌和苏云金芽孢杆菌加入到含有腐殖酸和改性稻壳活性炭中固定化制成复合菌剂。采用该方法制备的复合菌剂对土壤及污水中的苯并[a]芘具有良好的降解性能。污水中苯并[a]芘在降解6天后即达到86.32%，土壤中苯并[a]芘在降解30天后达到92.52%。本发明专利技术为土壤及污水有机污染物多环芳烃的降解提供了新的参考，且均有良好的利用效果。本发明专利技术生产工艺简单，生产原料天然、绿色、无公害，且处理效率高，效果好，是处理土壤及污水中有机污染物多环芳烃的一种有效菌剂。多环芳烃的一种有效菌剂。

【技术实现步骤摘要】
一种复合微生物菌剂的制备及其在污染物多环芳烃降解中的应用


[0001]本专利技术涉及有机污染物多环芳烃类生物降解
，具体地，涉及微生物苏云金芽孢杆菌、白腐真菌AH
‑
3和改性稻壳活性炭、腐殖酸复合菌剂的制备及其在污染物多环芳烃中的应用。

技术介绍

[0002]经济不断发展地同时，由生活、工厂、农田等作业活动产生的污染愈发严重。特别是废水和废气中的有机污染物，随着排放量的增加,这些有机污染物的种类更加庞大，结构也越发复杂，它们广泛地存在自然界中,只有少部分能自行降解，大多数需要人为控制与治理，又因其大多具有毒害作用，例如PAHS，如果不及时处理会对我们的健康产生严重的损害，所以对于有机污染物的治理迫在眉睫。
[0003]传统治理污染物PAHS（多环芳烃）的方法中，物理法和化学法工程量较大，成本较高，且大多会产生二次污染，降解效果显微。而生物法降解由于运营成本低、适用范围广而逐渐成为当下的研究趋势。经过筛选、驯化得到高效的降解菌进而以多环芳烃为碳源进行高效降解目前研究较多，但是由于微生物的环境适应性不强，如果直接应用，则污染物的毒性对其会有一定的伤害性，使其降解活性降低，缩短了其使用时间，而如果是利用一些可降解的有机或无机载体将微生物固定化，将其限制在特定空间区域内高度富集，可以有效提高其生存活性，并且一些载体在一定程度上可以协助微生物进行降解活动，大大延长作用时间，且不会产生二次污染。采用成本低但负载作用较强的稻壳活性炭为载体，预处理进行改性后与细菌和真菌按一定比例混合制得复合微生物菌剂对环境中水污染和土壤污染的降解效果显著，且不用二次处理，环保高效。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对目前利用微生物单独处理有机污染物多环芳烃效率不高且难以应用于实际生活中的问题进行了改进，采用本实验室提供的白腐真菌AH
‑
3、自筛选的苏云金芽孢杆菌、价格低廉的活性炭载体和褐煤腐殖酸制备了一种复合微生物菌剂，其对特定污染物苯并[a]芘的去除效果显著，是处理土壤及污水中有机污染物多环芳烃的一种有效菌剂。
[0005]以下是对本专利技术菌剂中有效成分的说明。
[0006]a.本专利技术的苏云金芽孢杆菌其形态学特征是：30 ℃恒温培养箱中培养1天后菌落形态为不透明椭圆形、淡橙黄色、边缘不规则。在显微镜下观察苏云金芽孢杆菌呈紫色椭圆形杆状，芽孢为椭圆形。
[0007]b.本专利技术的白腐真菌AH
‑
3其形态学特征是：30 ℃恒温培养箱培养3天后菌落形态为半透明状、白色、边缘不整齐。菌丝白色质密，菌落高约3.0 mm，菌丝较直。
[0008]c.本专利技术的添加剂褐煤腐殖酸的作用是,吸附和促进降解农药、多环芳烃等有机物,减少其在土壤中的富集和毒害作用,减轻土壤污染状况。
[0009]d.本专利技术中用于固定微生物的载体稻壳活性炭，由中国矿业大学化工学院实验室提供，经过进一步改性后使其具备一定的催化特性，并增大其吸附面积，使得最终制备的菌剂发挥更好的作用。
[0010]由以上主要成分制备复合微生物菌剂，主要制备方案如下。
[0011]将筛选出的苏云金芽孢杆菌接种至LB种子培养基，培养至对数期后，从中吸取25
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30 mL接入新的LB发酵培养基内，再次培养至对数期后，加入已灭菌共3
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4 g的腐殖酸和改性稻壳活性炭（质量比1:1）共同培养12
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24 h后进行抽滤、洗涤、烘干；白腐真菌制作与上述所述方法一致，不同的是培养基为PDA。将以上两种单独的菌剂混合，即制得复合微生物菌剂。
[0012]针对本专利技术的菌剂，主要有以下有益效果。
[0013]（1）本专利技术的复合微生物菌剂，选择稻壳活性炭作为微生物的载体，经济环保，改性后对芽孢杆菌的吸附明显增加。而真菌由于直径较大，几乎可以全部被吸附，所以测量时不考虑改性活性炭对真菌的吸附影响。具体操作如下：将培养到稳定期的芽孢杆菌菌液（100
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150 mL）与2
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3 g改性活性炭混合培养，置于摇床中(温度28 ℃、转速180 rpm)培养，每隔1 h取出一定的混合液体，将其放置于简单过滤装置上过滤得到澄清的菌液，在600 nm处测定菌液的吸光度，持续测量直至光度值趋于平稳（以不加菌液，其他情况相同为空白对照），做出相应的吸附曲线；同时测量不改性活性炭对芽孢杆菌的吸附变化曲线。通过对比可发现改性后的活性炭可大大增加对芽孢杆菌的吸附能力，在9 h左右吸附值趋于平衡。
[0014]（2）在模拟处理污水处理上，将复合微生物菌剂0.5
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0.8 g加入到含15 mg/L苯并[a]芘丙酮溶液的无机盐培养基中，连续处理6天，与用游离的混合菌（白腐真菌和苏云金芽孢杆菌湿重比1:1）处理比较，发现去除效果显著，降解能力达到86.32 %。
[0015]（3）在模拟土壤污染处理上，取过筛后的100
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150 g的土壤，灭菌冷却后加入苯并[a]芘的丙酮溶液，使其初始浓度达到40
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50 mg/kg,待丙酮挥发后，再加入8
‑
10 g复合微生物菌剂，混合均匀，于25 ℃室温放置，定期加入去离子水，保持土壤含水量在25
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30 %(质量分数)，分别在5、10、15、20、25、30 (d)取样，测定其降解率，与用游离的混合菌（白腐真菌和苏云金芽孢杆菌湿重比1:1）处理比较，可直观发现降解效果明显，最终能达到92.52 %。
附图说明
[0016]图1为白腐真菌AH
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3的基因鉴定序列号。
[0017]图2为苏云金芽孢杆菌的基因鉴定序列号。
[0018]图3为改性前后稻壳活性炭对苏云金芽孢杆菌的吸附值随时间的变化图。
[0019]图4为复合微生物菌剂对降解模拟水污染中苯并[a]芘的去除率随时间的的变化图。
[0020]图5为复合微生物菌剂对降解模拟土壤污染中苯并[a]芘的残留量随时间的变化图。
具体实施方式
[0021]以下具体实施例是关于该专利技术的实际研究与应用，用于说明该专利技术的实用性、优越性，但是该专利技术并不局限于此。
[0022]本专利技术采用的白腐真菌AH
‑
3保藏于中国矿业大学化工学院生物工程实验室。另一高效降解菌苏云金芽孢杆菌筛选自被多环芳烃污染的土壤。其序列号分别如图1、如图2所示。
[0023]实施例1。
[0024]微生物复合菌剂的制备。
[0025]首先，本专利技术选用稻壳活性炭作为微生物的载体，腐殖酸作为添加剂。
[0026]其次，本专利技术的稻壳活性炭需要进一步改性，以提高其对微生物的吸附特性，具体方法如下。
[0027]（1）将需要改性的活性炭用蒸馏水冲洗至中性，然后抽滤，110 ℃烘干，称重，再以1
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2 g活性炭加入4
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5 mL（10 %）双氧水的量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合微生物菌剂的制备及其在环境有机污染物多环芳烃降解中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，菌剂是由细菌和真菌构成的混合体系，其中细菌苏金云芽孢杆菌是由本实验从多环芳烃污染的土壤中筛选而来，白腐真菌AH
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3由本实验室提供，保藏于中国矿业大学化工学院生物工程实验室。3.一种治理和修复土壤有机污染物多环芳烃的复合微生物菌剂，其特征在于，所述菌剂的载体为稻壳活性炭，经双氧水、氧化镁、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾试剂改性后使用。4.根据权利要求3所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述菌剂除了包含微生物苏云金芽孢杆菌、白腐真菌AH
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3、稻壳活性炭，还包含腐殖酸。5.根据权利4所述的材料，一种复合微生物菌剂的制备方法应包含如下，将白腐真菌AH
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖雷，姚菁华，李欢，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：