System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 贝莱斯芽孢杆菌W31及其生产的胞外聚合物、应用制造技术_技高网

贝莱斯芽孢杆菌W31及其生产的胞外聚合物、应用制造技术

技术编号:43514697 阅读:18 留言:0更新日期:2024-12-03 12:06
本公开属于土壤中持久性有机污染治理领域,具体提供了一株贝莱斯芽孢杆菌W31,其保藏编号为CGMCC No.30395。还提供一种由上述贝莱斯芽孢杆菌W31生产的胞外聚合物及该胞外聚合物的应用,即将所述胞外聚合物联合过硫酸盐去除土壤中持久性有机污染物。本公开的贝莱斯芽孢杆菌W31具有高产胞外聚合物的特性,其生产的胞外聚合物能够增溶土壤中的POPs,提高降解率,同时还具有可生物降解性、高效性和无毒性的优点。该胞外聚合物联合过硫酸盐用于去除土壤中持久性有机污染物,与现有方法相比由于体系中加入的胞外聚合物能够增溶土壤中的六氯苯,增加了体系中自由基与六氯苯的反应效率,提高了土壤中六氯苯的降解率。

【技术实现步骤摘要】

本公开属于土壤中持久性有机污染治理领域,具体涉及一株贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)w31及其生产的胞外聚合物、应用。


技术介绍

1、持久性有机污染物(pops)是伴随着人类工业化发展而产生的合成类污染物,包括了多种有机污染物,例如多氯联苯、多环芳烃、有机氯农药等。持久性有机污染物能够在环境中长期存在,且具有长距离迁移、强毒性、难降解性、生物富集性等特点,对生态系统、人类健康和整个地球的健康构成重大风险。因此如何修复环境中的持久性有机物污染,降低其环境风险性是如今社会备受关注的问题。

2、目前土壤中持久性有机污染物的修复方法有物理法、生物法、化学法。物理法包括填埋法、热脱附技术、溶剂淋洗和提取等。这些方法是通过将污染土壤异位填埋,或是通过加热挥发、溶剂萃取将污染物从土壤中分离处理。但这类方法可能会造成二次污染,并且耗能高,会破坏土壤结构,不利于土壤的再利用。生物法是利用土壤中植物与微生物吸收、转化和降解土壤中有机污染物。当土壤中有机污染物浓度相对较低时,植物和微生物修复能够有效地降解有机物。但在高浓度下,污染物会胁迫生物生长,导致降解效率降低。高级氧化法是通过产生极具活性和非选择性的自由基(·oh)以氧化和分解持久性有机污染物,是修复土壤中持久性有机污染所使用最为广泛的化学方法。其中过硫酸盐高级氧化法具有ph范围更广、稳定性更高、反应更完全、经济高效、简单可行等优点。持久性有机物属于疏水性有机化合物,其通过疏水键吸附在土壤有机质中,但自由基氧化反应发生在水相中,污染物向水相的传质速率缓慢限制污染物的降解。近年来,研究表明将表面活性剂与过硫酸盐联用,可以提高土壤中污染物的去除率。但表面活性剂会改变土壤结构,会对土壤中微生物和植物的生长产生影响。

3、胞外聚合物是微生物在生长代谢过程中在细胞外部和微生物聚集体内部形成的高分子聚合物,主要由多糖和蛋白质组成。由于其具有大量的羧基、巯基、酚基和羟基等多种官能团,为吸附有机物污染物提供了吸附位点,能够增溶土壤中的pops,有着类似表面活性剂的作用。

4、本公开的专利技术人从活性污泥中筛选出了一种能高产出胞外聚合物的菌种,通过培养该菌种并提取出胞外聚合物,并将胞外聚合物加入到过硫酸盐高级氧化体系中。这一体系中胞外聚合物能将吸附在土壤有机质上的疏水性有机物增溶到水相中,进而提高了体系中产生的自由基与有机物的反应效率。此外,胞外聚合物具有可生物降解性、高效性和无毒性的优点,不同于传统的表面活性剂,不会对土壤造成二次污染。本专利技术以六氯苯作为环境中常见的持久性有机污染物的典型代表,探究在将胞外聚合物作为生物表面活性剂联合过硫酸盐体系下,土壤中六氯苯的去除率。


技术实现思路

1、在下文中给出了关于本公开的简要概述,以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不意图确定本公开的关键或重要部分,也不意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、为解决上述技术问题,本公开提供的技术方案是:

3、第一方面,本公开提供一株贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)w31,其保藏编号为cgmcc no.30395。

4、本公开的贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)w31分离于成都天府新区海天水务有限公司的好氧池活性污泥,通过梯度稀释及平板划线分离出纯菌,经鉴定表明该菌株与芽孢杆菌(bacillus)属的多种细菌具有较高的同源性,为贝莱斯芽孢杆菌(bacillusvelezensis)。经试验发现,该菌株能够产生足量的胞外聚合物,可用于联合过硫酸盐去除土壤中持久性有机污染物六氯苯,提高降解率。

5、第二方面,本公开还提供一种贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)w31生产的胞外聚合物。

6、进一步地,所述胞外聚合物的制备方法包括:将所述贝莱斯芽孢杆菌w31接种至液体肉汤培养基在合适条件下培养;然后对培养液离心,舍弃上清液,对沉淀采用热提取法提取。

7、进一步地,所述将所述贝莱斯芽孢杆菌w31接种至液体肉汤培养基在合适条件下培养包括:

8、首先,在琼脂平板培养基挑取贝莱斯芽孢杆菌w31至10ml肉汤培养基中,在37℃、150r·min-1培养24h后,得到种子液。

9、然后,将种子液按照1%接种率接种到300ml肉汤液体培养基中,于37℃、150rpm培养72h,得到培养液。

10、进一步地,所述热提取法包括:往所述沉淀中加入与舍弃的所述上清液相同体积的质量浓度0.5%的氯化钠溶液,摇匀,于60℃水浴加热30min,再次离心,取上清液过0.45μm水系滤膜,得到胞外聚合物溶液。

11、进一步地,所述液体肉汤培养基包括以下成分:酵母提取物5g/l,胰化蛋白胨10g/l,氯化钠10g/l,余量为水;所述琼脂平板培养基是在每升所述液体肉汤培养基的基础上加入20g琼脂配制而成。

12、进一步地,所述胞外聚合物的制备方法还包括:将所述胞外聚合物溶液置于30℃烘箱中低温浓缩以提浓度,然后于4℃下保存;更进一步地,所述胞外聚合物中,蛋白浓度为2.22g/l,多糖浓度为0.32g/l,胞外聚合物浓度即为2.54g/l。

13、第三方面,本公开还提供一种上述胞外聚合物的应用,即所述胞外聚合物联合过硫酸盐去除土壤中持久性有机污染物。

14、进一步地,上述胞外聚合物的应用中,所述持久性有机污染物为六氯苯。

15、进一步地,上述胞外聚合物的应用中,所述过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中至少一种。

16、进一步地,上述胞外聚合物的应用中,包括将待处理土壤、胞外聚合物、过硫酸钠与水混合,在一定条件下反应;反应后将固液混合物分离得到反应后土壤。

17、进一步地,上述胞外聚合物的应用中,按待处理土壤中六氯苯浓度100mg/kg计,在处理体系中胞外聚合物浓度为0.625-1.25g/l,过硫酸盐浓度为0.313-1.25g/l,胞外聚合物和过硫酸钠的质量比为0.5-4:1,优选为2:1。

18、进一步地,上述胞外聚合物的应用中,水土比为1:10-1:30,优选为1:20-1:30。

19、进一步地,上述胞外聚合物的应用中,处理温度为25-65℃,优选为45-65℃。

20、相比于现有技术,本公开的有益效果包括但不限于:

21、第一,本公开提供了一种高产胞外聚合物的新菌株贝莱斯芽孢杆菌w31以及由其生产的胞外聚合物,胞外聚合物能够增溶土壤中的pops,提高土壤中pops的降解率,同时该胞外聚合物具有可生物降解性、高效性和无毒性的优点。

22、第二,本公开还提出了一种类生物表面活性剂联合过硫酸盐去除土壤中持久性有机污染物的方法,与现有方法相比由于体系中加入的胞外聚合物能够增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一株贝莱斯芽孢杆菌W31,其保藏编号为CGMCC No.30395。

2.一种由权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌W31生产的胞外聚合物。

3.如权利要求2所述的胞外聚合物,其特征在于,所述胞外聚合物的制备方法包括:将所述贝莱斯芽孢杆菌W31接种至液体肉汤培养基在合适条件下培养;然后对培养液离心,舍弃上清液,对沉淀采用热提取法提取。

4.如权利要求3所述的胞外聚合物,其特征在于,所述胞外聚合物的制备方法包括:

5.如权利要求3或4所述的胞外聚合物,其特征在于,所述液体肉汤培养基包括以下成分:酵母提取物5g/L,胰化蛋白胨10g/L,氯化钠10g/L,余量为水;所述琼脂平板培养基是在每升所述液体肉汤培养基的基础上加入20g琼脂配制而成。

6.如权利要求3-5中任一项所述的胞外聚合物,其特征在于,所述胞外聚合物的制备方法还包括:将所述胞外聚合物溶液置于30℃烘箱中低温浓缩以提浓度,然后于4℃下保存;优选地,浓缩至所述胞外聚合物中,蛋白浓度为2.22g/L,多糖浓度为0.32g/L。

7.一种如权利要求2-6中任一项所述的胞外聚合物的应用,其特征在于,将所述胞外聚合物联合过硫酸盐去除土壤中持久性有机污染物。

8.如权利要求7所述的胞外聚合物的应用,其特征在于,包括将待处理土壤、胞外聚合物、过硫酸盐与水混合,在一定条件下反应;反应后将固液混合物分离得到反应后土壤。

9.如权利要求7或8所述的胞外聚合物的应用,其特征在于,所述过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中至少一种。

10.如权利要求9所述的胞外聚合物的应用,其特征在于,所述持久性有机污染物为六氯苯,所述过硫酸盐为过硫酸钠,按待处理土壤中六氯苯浓度100mg/kg计,在处理体系中胞外聚合物浓度为0.625-1.25g/L,过硫酸钠浓度为0.313-1.25g/L,胞外聚合物和过硫酸钠的质量比为0.5-4:1,优选为2:1;水土比为1:10-1:30,优选为1:20-1:30;处理温度为25-65℃,优选为45-65℃。

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【技术特征摘要】

1.一株贝莱斯芽孢杆菌w31,其保藏编号为cgmcc no.30395。

2.一种由权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌w31生产的胞外聚合物。

3.如权利要求2所述的胞外聚合物,其特征在于,所述胞外聚合物的制备方法包括:将所述贝莱斯芽孢杆菌w31接种至液体肉汤培养基在合适条件下培养;然后对培养液离心,舍弃上清液,对沉淀采用热提取法提取。

4.如权利要求3所述的胞外聚合物,其特征在于,所述胞外聚合物的制备方法包括:

5.如权利要求3或4所述的胞外聚合物,其特征在于,所述液体肉汤培养基包括以下成分:酵母提取物5g/l,胰化蛋白胨10g/l,氯化钠10g/l,余量为水;所述琼脂平板培养基是在每升所述液体肉汤培养基的基础上加入20g琼脂配制而成。

6.如权利要求3-5中任一项所述的胞外聚合物,其特征在于,所述胞外聚合物的制备方法还包括:将所述胞外聚合物溶液置于30℃烘箱中低温浓缩以提浓度,然后于4℃下保存;优选地,浓缩至所述胞外聚合物中,蛋白...

【专利技术属性】
技术研发人员:史瑞黄明建王晓月
申请(专利权)人:成都理工大学
类型:发明
国别省市:

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