一种降解多环芳烃类污染物的粘质沙雷氏菌菌株及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种降解多环芳烃类有机污染物的粘质沙雷氏菌菌株及其应用，所述菌株为粘质沙雷氏菌PYR17，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC M 2022275；该菌株对芘、苯并芘、菲、芴和荧蒽等有机污染物具有高效快速的降解能力，还具有广泛的盐度、PH值、温度适应力和重金属耐受力，是对受多环芳烃类有机污染物的土壤或水体进行生物修复的优秀微生物材料。生物材料。生物材料。

【技术实现步骤摘要】
一种降解多环芳烃类污染物的粘质沙雷氏菌菌株及其应用


[0001]本专利技术属于有机污染物修复治理
，具体涉及一种能降解多环芳烃类污染物的粘质沙雷氏菌菌株及其应用方法。

技术介绍

[0002]多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)，是广泛分布存在于大自然环境中的一大类严重危害生态环境安全和人类健康的典型持久性有机污染物。通常根据苯环数目的不同，多环芳烃依据分子量大小可分为低环和高环两种，低分子量PAHs(Low
‑
molecular
‑
weight,LMW
‑
PAHs)如萘、菲和芴，相较于高环多环芳烃的毒性更低，危害更小；由4～6个苯环组成的高分子量的多环芳烃 (High
‑
molecular
‑
weight,HMW
‑
PAHs)如荧蒽、芘和苯并芘等，代谢机理还没有完全研究透彻，特别是苯并芘毒性巨大，又有强致癌、致畸形效应。
[0003]多环芳烃的来源主要包括两个方面：一方面是自然界自身的活动，如森林火灾、动植物遗体腐烂、石油煤炭形成、火山喷发等；另一方面是人类污染行为，如化石燃料的不完全燃烧、城市固体废弃物的焚烧、石油开采、加工运输以及化工生产和汽车尾气的排放等。大气通过长时间的自然沉降PAHs又以各种途径进入土壤和水体内部，部分直接进入环境中生物体内进入生物圈食物链，从而最终富集于人体。多环芳烃一旦进入环境，可依托于多宿主多途径不断迁移转换，而在迁移转换的过程中产生的中间代谢物对宿主生物将产生巨大的毒害。故多环芳经的污染修复刻不容缓。
[0004]生物修复可分为植物修复和微生物修复两类，相对于植物来说，微生物具有易驯化培养、生长周期短、代谢途径丰富、种类繁多等优点，因此作为生物修复的主体；从另一方面来看相比较于化学法和物理法，微生物修复方法具有成本低、能耗小、无二次污染等优点。微生物修复方法的本质就是菌种取之于自然经人为培养扩大数量再投放于自然。地球大环境经历数十亿年的演变进化自成一套强韧的稳态系统，不会因某单菌数量扩增造成生态破坏。再者微生物修复技术并不破坏污染地区的原有土壤结构和地表植被，可在最大限度恢复原位土壤和水体的生态环境。但是，PAHs是一种极为稳定的难降解物质，技术攻克的关键就是从污染土壤中不断筛选，找到效果最好的菌落。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一株能够快速降解多环芳烃类污染物的菌株，且有用于环境修复的价值。
[0006]本专利技术的技术方案具体为：
[0007]一种能够降解多环芳烃类有机污染物的菌株，具体为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)PYR17，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC M2022275，保藏单位地址为：中国武汉；保藏日期为 2022年3月18日。
[0008]该菌株由加油站附近的土壤中分离得到，能够实现多种多环芳烃类污染物的快速
降解。通过生理生化鉴定和核糖体16S rDNA测序分析，确定其为粘质沙雷氏菌属(Serratia marcescens sp.)。
[0009]该菌株的生物学特性为革兰氏阴性菌，在LB平板上菌落基本上是凸起，呈浅灰色，中心不透明，边缘规则，光滑湿润，大小为1～2.5mm。
[0010]上述菌株可以用于土壤或水体修复治理，具体实施方法可以为：将菌株接种于包含多环芳烃有机污染物的土壤或水体中进行降解处理，其中多环芳烃有机污染物包括菲、萘、芴、荧蒽、芘和苯并芘中的一种或多种。
[0011]进一步地，在上述技术方案中，土壤或水体的pH为4～10。
[0012]进一步地，在上述技术方案中，土壤或水体的盐浓度为0～6％(质量浓度)；更进一步地，土壤或水体的盐浓度为0～3％。
[0013]进一步地，在上述技术方案中，降解处理的温度为16～42℃。
[0014]进一步地，在上述技术方案中，土壤或水体中含有重金属，所述重金属为 Cd
2+
、Pb
2+
、Zn
2+
、Mn
2+
、Cd
2+
、Pb
2+
、Zn
2+
、Mn
2+
、CrO
42
‑
、Co
2+
中的一种或多种。
[0015]进一步地，在上述技术方案中，土壤或水体中添加有能够促进菌株降解多环芳烃类有机污染物的表面活性剂。
[0016]更进一步地，表面活性剂可以为海藻糖脂或/和蔗糖脂肪酸酯，表面活性剂的添加量可以为10～150mg/L。
[0017]上述菌株还可以与其他菌株组合，制备成用于降解多环芳烃类有机污染物的微生物菌剂。
[0018]本专利技术的有益效果为：本专利技术菌株对芘、苯并芘、菲、芴和荧蒽等有机污染物具有高效快速的降解能力，尤其是对高分子量的多环芳烃芘具有高效降解能力，能够降解高浓度的芘；温度适用范围广，可用于常温或低温环境条件下的多环芳烃污染物去除；具有广泛的酸碱度适应能力，在弱酸性、中性、弱碱性环境中均表现出高效的多环芳烃去除能力，有利于多种类型土壤的原位修复；有广泛的重金属耐受力，有利于该菌定值于多环芳烃—重金属复合污染地区，对复合污染的土壤或水体进行高效修复；还具有广泛的盐度适应能力。故本专利技术菌株是对受多环芳烃类有机污染物的土壤或水体进行生物修复的优秀微生物材料。
附图说明
[0019]图1为实施例1中采用双层平板法分离芘降解菌的示意图；
[0020]图2为本专利技术菌株PYR17的在固体LB平板上的生长图(a)和SEM图(b)；
[0021]图3为本专利技术菌株PYR17的系统发育树；
[0022]图4为本专利技术菌株PYR17在LB培养液中的生长曲线；
[0023]图5为实施例2中菌株PYR17在100mg/L芘浓度下的生长和降解曲线；
[0024]图6为本专利技术菌株PYR17在不同起始芘浓度下的7天降解率对比图；
[0025]图7为本专利技术菌株PYR17在不同培养温度下芘的7天降解率对比图；
[0026]图8为本专利技术菌株PYR17在不同NaCl浓度下芘的7天降解率对比图；
[0027]图9为本专利技术菌株PYR17在不同pH条件下芘的7天降解率对比图；
[0028]图10为本专利技术菌株PYR17在不同接种量条件下芘的7天降解率对比图；
[0029]图11为本专利技术菌株PYR17对不同多环芳烃的7天降解率对比图；
[0030]图12为表面活性剂海藻糖脂对本专利技术菌株PYR17降解芘的影响结果图；
[0031]图13为重金属离子对本专利技术菌株PYR17降解芘的影响结果图。
具体实施方式
[0032]以下结合实验实例对本专利技术进行详细地说明，应该说明的是，本专利技术的实施例仅限于对于本专利技术进行说明，而没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够降解多环芳烃类有机污染物的菌株，其特征在于，所述菌株为粘质沙雷氏菌PYR17，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC M 2022275。2.如权利要求1所述菌株在土壤或水体修复治理中的应用。3.根据权利要求2所述菌株在土壤或水体修复治理中的应用，其特征在于，将菌株接种于包含多环芳烃有机污染物的土壤或水体中进行降解处理，所述多环芳烃有机污染物包括菲、萘、芴、荧蒽、芘和苯并芘中的一种或多种。4.根据权利要求2所述菌株在土壤或水体修复治理中的应用，其特征在于，所述土壤或水体的pH为4～10。5.根据权利要求2所述菌株在土壤或水体修复治理中的应用，其特征在于，所述土壤或水体的盐浓度为0～6％。6.根据权利要求2所述菌株在土壤或水体修复治理中的应用，其特征在于，所述降解处理的温度为16～42℃。7.根据权利要求2所述菌株在土壤或水体修复治理中的应用，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雯莉，凌萍，黄杰，刘康志，黄巧云，苏施予，周行，郑天奥，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：