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一种低温高效芳香烃降解菌及其筛选方法和在污染场地修复中的应用技术

技术编号:40100852 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-23 17:40
本发明专利技术属于环境微生物技术领域,涉及一种低温高效芳香烃降解菌及其筛选方法和在污染场地修复中的应用。本发明专利技术通过从在产石化企业提取污染土壤并筛选出芳香烃降解菌,命名为Pseudomonas sp.BO3‑4。该菌在20℃对混合底物降解过程中,48h内完全降解甲苯,72h完全降解苯乙烯和苯,在96h完全降解萘以及95%的乙苯、70%邻二甲苯和30%间&对二甲苯,且无毒性中间产物代谢积累,无二次污染物的产生;还能以氯苯和对二氯苯为唯一碳源进行降解;中试条件下菌株能够对实际地下水中污染物进行降解。可应用于地下水复合污染原位生物强化修复中,可满足在产石化企业边生产、边防控、边修复的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境微生物,具体涉及一种芳香烃降解菌及其筛选方法和应用。


技术介绍

1、在产石化场地涉及的特征有机污染物有石油烃、苯系物等非水相液体污染物(napl)以及多环芳烃等复合污染物。其中,苯系物(benzene,toluene,ethylbenzene,xylene and styrene,btexs)和萘是石化行业污染场地中频繁检出的特征污染物,且苯、甲苯、乙苯和二甲苯(btex)具有高迁移性,易随地下水流动进行扩散,导致污染羽面积增大,从而影响在产石化企业周边潜在的敏感受体。

2、目前石化类退役污染场地已开展热脱附、化学氧化等系列修复技术,但在产类石化企业需连续生产运行且对修复技术安全要求高等,其风险防控手段受到日益关注,同时污染场地存在地下水复合污染严重、温度低、污染物迁移快等特点,亟需研发低扰动、高安全的绿色低碳原位修复技术。为满足在产石化企业修复过程的安全和可持续的技术要求,绿色安全的原位生物修复技术可满足在产石化企业污染物场地修复过程中的安全和可持续的技术要求。因此,对于在产石化企业原位生物修复而言,亟需获得同时对多种底物在较低温环境下具有降解活性与生长活性的菌剂。本专利技术基于复合污染和低温条件的实际场景需求,从某在产石化企业污染场地中筛选并分离出一种芳香烃降解菌,并探究其在不同环境条件下的降解特性以及降解8种芳香烃污染物的降解途径,以及在实际污染场地中的降解特性。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了提供一种芳香烃降解菌及其筛选方法和应用。该菌株能够在低温条件下高效去除苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯和萘,以及氯苯类化合物(氯苯和对二氯苯)等污染物。该菌株对于在产石化企业地下水原位修复具有广泛的应用前景。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、一方面,本专利技术提出了一种低温高效芳香烃降解菌,其属于假单胞菌属(pseudomonas sp.bo3-4),菌种株代码为bo3-4,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc m 2023108,保藏时间为2023年2月13日。

4、进一步的,在luria-bertani培养基平板上的菌落形态规则,呈圆形,颜色为黄色,且为不透明菌株,表面光滑微凸起。使用扫描电子显微镜观察呈弯曲杆状,长度8-10μm。同时,对其进行了16s rdna测序,所测得的16s rdna序列进行blast比对,比对结果显示,菌株bo3-4的16s rdna的核苷酸序列与假单胞菌属(pseudomonassp.bo3-4)不同菌株的核苷酸序列有大于99%的同源性。

5、bo3-4的16s rdna的核苷酸序列如seq id no.1所示:ccgtcctcccgaaggttagactagctacttctggtgcaacccactcccatggtgtgacgggcggtgtgtacaaggcccgggaacgtattcaccgcgacattctgattcgcgattactagcgattccgacttcacgcagtcgagttgcagactgcgatccggactacgatcggttttgtgagattagctccacctcgcggcttggcaaccctctgtaccgaccattgtagcacgtgtgtagcccaggccgtaagggccatgatgacttgacgtcatccccaccttcctccggtttgtcaccggcagtctccttagagtgcccaccataacgtgctggtaactaaggacaagggttgcgctcgttacgggacttaacccaacatctcacgacacgagctgacgacagccatgcagcacctgtgtcagagttcccgaaggcaccaatccatctctggaaagttctctgcatgtcaaggcctggtaaggttcttcgcgttgcttcgaattaaaccacatgctccaccgcttgtgcgggcccccgtcaattcatttgagttttaaccttgcggccgtactccccaggcggtcaacttaatgcgttagctgcgccactaaaatctcaaggattccaacggctagttgacatcgtttacggcgtggactaccagggtatctaatcctgtttgctccccacgctttcgcacctcagtgtcagtatcagtccaggtggtcgccttcgccactggtgttccttcctatatctacgcatttcaccgctacacaggaaattccaccaccctctaccgtactctagcttgccagttttggatgcagttcccaggttgagcccggggctttcacatccaacttaacaaaccacctacgcgcgctttacgcccagtaattccgattaacgcttgcaccctctgtattaccgcggctgctggcacagagttagccggtgcttattctgtcggtaacgtcaaaacagcaaggtattaacttactgcccttcctcccaacttaaagtgctttacaatccgaagaccttcttcacacacgcggcatggctggatcaggctttcgcccattgtccaatattccccactgctgcctcccgtaggagtctggaccgtgtctcagttccagtgtgactgatcatcctctcagaccagttacggatcgtcgccttggtgagccattaccccaccaactagctaatccgacctaggctcatctgatagcgcaaggcccgaaggtcccctgctttctcccgtaggacgtatgcggtattagcgttcctttcgaaacgttgtcccccactaccaggcagattcctaggcattactcacccgtccgccgctgaatcaaggagcaagctcccgtcatccgctcgacttgcatgtgttaggcctgccgccagcgttcaatctgagccagatcaaaactctg

6、另一方面,本专利技术还提出了一种芳香烃降解菌的筛选方法,包括以下步骤:

7、(1)将基础无机盐培养基、苯系物溶液与萘溶液混合得到液体培养基;

8、(2)取来源于在产石化企业污染土壤的土壤样品置于一份液体培养基中混合,得到含菌的第一混合液,在20-25℃的恒温振荡培养箱中3-5天后,移取10%的第一混合液至另一份液体培养基中,得到第二混合液,在相同条件继续培养并反复接种,直至得到第n混合液,其中,n=5-8;

9、(3)将所得第n混合液进行梯度稀释涂布并划线分离培养,即得到芳香烃降解菌。

10、进一步的,步骤(1)中,所述的基础无机盐培养基中的基础无机盐组分包括基础成分和其他成分;所述基础成分至少包括:氯化铵:0.15-0.3g/l,氯化钠:7.0-8.0g/l,六水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温高效芳香烃降解菌,其特征在于,其属于假单胞菌属,菌株代码为BO3-4,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M 2023108,保藏时间为2023年2月13日。

2.根据权利要求书1所述的一种低温高效芳香烃降解菌,其特征在于,其革兰氏染色呈阴性,在Luria-Bertani培养基中其菌落形态呈圆形,颜色为黄色,且为不透明菌株,表面光滑微凸起,使用扫描电子显微镜观察呈弯曲杆状,长度为8-10μm。

3.权利要求书1或2所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的基础无机盐培养基中的基础无机盐组分包括基础成分和其他成分;所述基础成分至少包括:氯化铵:0.15-0.3g/L,氯化钠:7.0-8.0g/L,六水氯化镁:0.7-0.8g/L,七水硫酸镁:1.0-1.5g/L,氯化钙:0.07-0.08g/L,氯化钾:0.20-0.25g/L,碳酸氢钠:0.01-0.02g/L,溴化钠:0.02-0.03g/L,磷酸氢二钾:0.25-0.28g/L;所述其他成分至少包括:硫酸锌溶液:0.10-0.15mg/L,硫酸锰溶液:0.25-0.28mg/L,氯化钴溶液:0.03-0.05mg/L,硫酸铁溶液:0.45-0.48mg/L,氯化镍溶液:0.02-0.03mg/L,氯化铜溶液:0.01-0.02mg/L,钼酸钠溶液:0.05-0.1mg/L,硼酸溶液:0.05-0.08mg/L,溶剂为蒸馏水。

5.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的苯系物溶液所用溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,其浓度为100mg/mL其中,苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯的质量比为:B:T:E:X:S=1:1:1:1:1;所述的萘溶液所用溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,其浓度为10mg/mL。

6.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的液体培养基中,基础无机盐培养基、苯系物溶液和萘溶液的添加体积之比为106:2:2。

7.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤(2)中,制得第一混合液时,土壤样品与液体培养基的添加量之比为(3-6)g:20mL。

8.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤(2)中,培养过程在密闭条件下进行。

9.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤(3)中,梯度稀释涂布并划线分离培养过程具体为:取1mL第n次培养液,用磷酸缓冲液逐级稀释为10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,每个浓度梯度吸取100μL液体后转移至Luria-Bertani培养基平板中,用涂布器进行涂布分离,每个梯度3个平行,用接种环挑取单菌落在Luria-Bertani培养基平板上划线分离,如此重复2-3次,直至获得单菌落。

10.权利要求书1-2任一所述的一种低温高效芳香烃降解菌,或者权利要求3-9任一所述的筛选方法得到的一种低温高效芳香烃降解菌在降解苯系物和萘体系中的应用其特征在于,所述的低温高效芳香烃降解菌能够在低温下降解复合芳香烃污染物,在实际复合污染场地修复中存活能力和降解活性高。

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【技术特征摘要】

1.一种低温高效芳香烃降解菌,其特征在于,其属于假单胞菌属,菌株代码为bo3-4,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc no:m 2023108,保藏时间为2023年2月13日。

2.根据权利要求书1所述的一种低温高效芳香烃降解菌,其特征在于,其革兰氏染色呈阴性,在luria-bertani培养基中其菌落形态呈圆形,颜色为黄色,且为不透明菌株,表面光滑微凸起,使用扫描电子显微镜观察呈弯曲杆状,长度为8-10μm。

3.权利要求书1或2所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的基础无机盐培养基中的基础无机盐组分包括基础成分和其他成分;所述基础成分至少包括:氯化铵:0.15-0.3g/l,氯化钠:7.0-8.0g/l,六水氯化镁:0.7-0.8g/l,七水硫酸镁:1.0-1.5g/l,氯化钙:0.07-0.08g/l,氯化钾:0.20-0.25g/l,碳酸氢钠:0.01-0.02g/l,溴化钠:0.02-0.03g/l,磷酸氢二钾:0.25-0.28g/l;所述其他成分至少包括:硫酸锌溶液:0.10-0.15mg/l,硫酸锰溶液:0.25-0.28mg/l,氯化钴溶液:0.03-0.05mg/l,硫酸铁溶液:0.45-0.48mg/l,氯化镍溶液:0.02-0.03mg/l,氯化铜溶液:0.01-0.02mg/l,钼酸钠溶液:0.05-0.1mg/l,硼酸溶液:0.05-0.08mg/l,溶剂为蒸馏水。

5.根据权利要求书3所述的一种低温高效芳香烃降解菌的筛选方法,其特征在于,步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔长征潘丽旭欧阳霁陈欣杨逸文雷世鸣顾菲李梦玮
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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