本发明专利技术公开了一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置及筛选方法，利用微生物的趋化特性，筛选出以PAHs为碳源的、具有良好协同作用的高效降解菌系。相比于其他常用菌系驯化方式来说，有效缩短了高效菌系构建的周期；本装置筛选构建出的菌系一方面可以提高微生物获取合适碳源物质的能力，从而在营养受限的环境中保持生存优势；另一方面使微生物有效地感应到靶污染物，迅速在污染物周围聚集，从而实现功能微生物对多种有机污染物高效去除的精准调控。调控。调控。
【技术实现步骤摘要】
一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置及筛选方法
[0001]本专利技术涉及环境微生物领域，具体涉及一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置及筛选方法。
技术介绍
[0002]多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是一类普遍存在于环境中的重要有机污染物，因为其致癌性、致畸性、致突变性而被认为是危险物质，由于其水溶性低，辛醇二水分配系数高，因此，该类化合物易于从水中分配到生物体内、沉积层中。土壤多为多环芳烃的重要载体，多环芳烃在土壤中具有较高的稳定性，其苯环数与其生物可降解性明显呈负相关关系。PAHs污染环境的主要修复方法包括物理修复法、化学修复法及生物修复法。其中微生物降解是控制多环芳烃污染较为经济有效的方法。而多环芳烃降解菌的获取正是研究和利用微生物降解多环芳烃能力的基础。
[0003]趋化性是一种微生物对化学梯度的反应使其运动偏向的现象，在提高生物修复的策略中是有用的。传统的微生物筛选装置筛选周期长，不能筛选出适应性强且具有运动能力的细菌。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的之一是提供一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置。
[0005]本专利技术的目的之二是提供一种利用上述装置进行高效菌系筛选的方法，能快速高效地筛选微生物。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一方面，本专利技术提供一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置，包括储液箱、玻璃柱、气源、菌液收集箱，所述储液箱中盛放有细菌筛选溶液，所述玻璃柱上部两侧分别设有进液口和出气口，玻璃柱的下部一侧设有出液口，玻璃柱的底部设有进气口，所述储液箱与所述进液口之间的连接管路上依次设置有转子流量计和进液阀，所述出气口的连接管路上设置有排气阀，所述出液口与所述菌液收集箱之间的连接管路上设置有排液阀，所述气源包括空气气瓶、CO2气瓶和气体混合室，所述空气气瓶、CO2气瓶通过气体混合室连接所述进气口，所述气体混合室与所述进气口之间的连接管路上设置有进气阀，所述玻璃柱内部填充有石英砂，所述石英砂中预埋有硅胶环，所述硅胶环距玻璃柱内底部2
‑
4cm，所述硅胶环上负载有污染物质，在玻璃柱内距进液口下方1cm处水平放置一布水板，所述布水板上均匀开设布水孔。
[0008]优选的，硅胶环上负载的污染物质为多环芳烃类物质。
[0009]优选的，所述石英砂的粒径为40
‑
50目。
[0010]优选的，所述进气口与出液口处均设有滤网，防止石英砂随液体流出。
[0011]优选的，所述玻璃柱的工作温度为25
‑
35℃。
[0012]另一方面，本专利技术还提供一种利用上述装置进行高效菌系筛选的方法，包括以下
步骤：
[0013]1)向玻璃柱中填充石英砂至高度为2
‑
4cm，放入负载污染物质的硅胶环，随后继续填充石英砂至与进液口下方1cm处平行位置，后放入适应玻璃柱内径的带有小孔的布水板；
[0014]2)同时打开进气阀和排气阀，从进气口通入混合气体，根据所需菌系的需氧条件调整空气与CO2比值，以20
‑
150mL/min低速冲洗25
‑
35min，待冲洗完成后关闭进气阀和排气阀；
[0015]3)将趋化剂与微生物培养液作为细菌筛选溶液放入储液箱中，以低表面流速0.1
‑
0.6cm/min从进液口通入玻璃柱，流出液为筛选出的微生物溶液，从出液口收集，贮存在菌液收集箱中，实现高效降解菌系的筛选。
[0016]优选的，所述趋化剂选自水杨酸、邻苯二酚、邻苯二甲酸等。
[0017]优选的，所述微生物培养液的pH值为4
‑
10。
[0018]优选的，所述微生物培养液的培养基为无机盐培养基，配方如下：NaNO
3 0.4
‑
0.6g/L，KH2PO
4 0.8
‑
1.2g/L，CaCl
2 0.02
‑
0.03g/L，MgSO
4 0.2
‑
0.3g/L，(NH4)2SO
4 0.4
‑
0.6g/L，NaH2PO4·
H2O 1.0g/L。
[0019]与现有技术相比，本专利技术提供的基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置及其方法，可以筛选出对目标污染物趋向运动能力强的微生物，有效缩短了高效菌系构建的周期，加强了生物可得性，提高了筛选出微生物的生物降解与土壤修复能力，解决了难溶PAHs污染土壤的生物可得性差、微生物降解修复能力不能保证等的问题，较现有降解多环芳烃微生物具有高活性、兼容性的特点，同时对目标污染物具有较强的趋向运动能力，具有明显的优势。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置的结构示意图；
[0021]图2为混合菌对菲和芘的降解率；
[0022]图3为混合菌对菲和芘的降解反应动力学；
[0023]图中，1储液箱、2转子流量计、3进液口、4进液阀、5出气口、6出气阀、7PVC布水板、8硅胶环、9进气口、10滤网、11出液口、12菌液收集箱、13进气阀、14排液阀、15玻璃柱、16空气气瓶、17CO2气瓶、18气体混合室。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置，包括储液箱1、玻璃柱15、气源、菌液收集箱12。所述储液箱1中盛放有细菌筛选溶液，
[0027]玻璃柱15的尺寸具体可以根据实际需要选取，本实施例采用的玻璃柱15内径D＝0.7
‑
1.8cm、高度H＝8
‑
20cm。
[0028]所述玻璃柱15上部两侧分别设有进液口3和出气口5，玻璃柱15的下部一侧设有出液口11，玻璃柱15的底部设有进气口9，所述储液箱1与所述进液口3之间的连接管路上依次设置有转子流量计2和进液阀4，所述气源包括空气气瓶16、CO2气瓶17和气体混合室18，所
述空气气瓶16、CO2气瓶17通过气体混合室连接所述进气口9，所述气体混合室18与所述进气口9之间的连接管路上设置有进气阀13，所述出液口11与所述菌液收集箱12之间的连接管路上设置有排液阀14，所述出气口5的连接管路上设置有排气阀6，所述玻璃柱15内部填充有石英砂，所述石英砂中预埋有硅胶环8，硅胶环距玻璃柱15内底部2
‑
4cm，所述硅胶环8上负载有污染物质，在玻璃柱15内距进液口3下方1cm处水平放置一PVC布水板7，所述布水板7上均匀开设布水孔。
[0029]向装置中填充石英砂至高度为2
‑
4cm，放入加载污染物(污染物可根据试验需要进行选择)的硅胶环8(硅胶环的尺寸可根据玻璃柱尺寸进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置，其特征在于，包括储液箱(1)、玻璃柱(15)、气源、菌液收集箱(12)，所述储液箱(1)中盛放有细菌筛选溶液，所述玻璃柱(15)上部两侧分别设有进液口(3)和出气口(5)，玻璃柱(15)的下部一侧设有出液口(11)，玻璃柱(15)的底部设有进气口(9)，所述储液箱(1)与所述进液口(3)之间的连接管路上依次设置有转子流量计(2)和进液阀(4)，所述出气口(5)的连接管路上设置有排气阀(6)，所述出液口(11)与所述菌液收集箱(12)之间的连接管路上设置有排液阀(14)，所述气源包括空气气瓶(16)、CO2气瓶(17)和气体混合室(18)，所述空气气瓶(16)、CO2气瓶(17)通过气体混合室(18)连接所述进气口(9)，所述气体混合室(18)与所述进气口(9)之间的连接管路上设置有进气阀(13)，所述玻璃柱(15)内部填充有石英砂，所述石英砂中预埋有硅胶环(8)，所述硅胶环(8)距玻璃柱(15)内底部2
‑
4cm，所述硅胶环(8)上负载有污染物质，在玻璃柱(15)内距进液口(3)下方1cm处水平放置一布水板(7)，所述布水板(7)上均匀开设布水孔。2.根据权利要求1所述的一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置，其特征在于，所述硅胶环(8)上负载的污染物质为多环芳烃类物质。3.根据权利要求1所述的一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置，其特征在于，所述石英砂的粒径为40
‑
50目。4.根据权利要求1所述的一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置，其特征在于，所述进气口(9)与出液口(11)处均设有滤网(10)。5.根据权利要求1所述的一种基于微生物趋化性的高效菌系筛选装置，其特征在于，所述玻璃柱(15)的工作温度为25
‑
35℃。6.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丽萍，刘燕泽华，姚贞先，徐铭毅，曹旦夫，黄少萌，李丹，李皓，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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