一种用于修复石油污染的盐碱土壤的微生物菌剂及制备制造技术

本发明专利技术涉及一种石油污染的盐碱土壤的微生物菌剂和制备方法，属资源环境技术领域。依据微生物生态学原理，在高盐碱、高石油污染土壤中提取和筛选微生物菌群，制成微生物菌剂，其中石油专性降解菌为鞘脂杆菌属、丛毛单胞菌属、噬几丁质菌属、芽孢杆菌属。经培养基和土壤环境实验，该微生物菌剂可保证所提取的微生物在含盐量5000mg/kg的土壤中生存，同时对石油含量为10－50g/kg的污染土壤具有高达80%的降解能力。本发明专利技术具有工艺简单、微生物丰富、优势菌明显并有较好的稳定性、有利于石油专性降解菌适应新的污染环境、提高和改善土壤的微生态环境质量和对环境不造成二次污染的优点，可显著提高盐碱土壤中石油烃的降解效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤石油污染修复，特别是一种用于修复石油污染的盐碱土壤的微生物菌剂及制备。
技术介绍
随着石油工业的迅速发展，石油的开采量和使用量逐年增加，因此，油田开采区、 远距离运输和使用石油的过程中对土壤环境造成的污染越来越严重。当石油污染物进入土壤后，会导致土壤的理化性质改变，如土壤的通透性降低，土壤中有效的导水通路减少，造成植物根系呼吸及从土壤中摄取水分和养分的障碍，进而影响植物的生长发育。同时，由于污染物的影响，使得土壤的碳氮比改变，导致土壤中的微生物群落结构也发生变化，并可以通过食物链的传递作用，最终危害人类的健康安全。因此， 从土壤环境中有效去除石油污染物已经成为国内外学者研究的热点问题。生物法是目前国际上应用最为广泛的一类土壤石油污染修复的方法，它具有降解效率高、生物利用性强、不造成二次污染、成本低、不破坏土壤结构和组成等优点。其中微生物修复和植物一微生物联合修复是最有前途的修复方式。近年来，国内外学者不断从环境中分离、筛选出具有降解石油烃类物质和PAHs的高效菌株，或者通过生物刺激等手段使得环境中微生物菌群的数量提高，并将所得到的菌株或菌群应用于石油污染物修复研究中。I)单一菌株对烷烃和PAHs降解效率的研究 烷烃和PAHs由于其自身化学结构的特性，特别是长链烷烃和多环芳烃，其能够长时间存在于土壤中，对人类生存环境带来危害。因此，从环境中分离出能够高效降解这些有毒有害物质的微生物菌株，对修复土壤环境具有重要的意义。2011年，Liu等在生物反应器中研究红串红球菌NTU-1 (Rhodococcus erythropolis NTU-1)对石油和柴油的降解效果发现，四天时反应器中90%的油被去除,其中包括30%生物降解、60%生物吸附。当提高反应器中油含量，四周内降解了 87%，其中包括24%生物降解、63%生物吸附。2009年，Binzazdeh、Karimi等在研究红球菌Moj-3449 (Rhodococcus sp. Moj-3449)时亦发现,在高浓度长链烧烃和石油条件,能够快速对其进行生物降解。降解速度与碳个数有一定关系，即C14 (=C16)>C12>C18。因此，该红球菌均能够有效的应用于石油烃污染修复。从石油污染环境中分离、提取微生物菌株，并将其应用至PAHs的生物降解研究中，取得了较为显著的成果。中国学者Zhang、Ling等分别从油田污染土壤和炼油厂中分离、提取了绿胺杆菌 DQ8 (Pseudomonas aeruginosa DQ8)、芽抱杆菌 JY3A (Bacillus vallismortis JY3A)和 Janibacter anophelis strain JY11。研究表明DQ8 在十二天时，对荧蒽和芘的降解效率分别为40. 35%和34. 5% JY3A能够以PAHs作为唯一碳源， 十五天能够去除90. 5%的花。值得指出的是，若该株菌与黄孢平革菌(Phanerochaete chrysosporium)共培养,在七天时，花的降解效率便能达到55. 4% ；当PAHs初始浓度为500ppm时，在不添加任何共代谢基质和表面活性剂的条件下，JYll能够在五天时分别降解菲 98. 5%、蒽 82. 1% 和芘 97. 7%。2)菌群对石油烃类物质降解效率的研究由于石油污染物本身是一个复杂的化合物，单一菌种可能仅能利用石油中有限的碳源来完成自身的代谢活动。因此，采用微生物菌群对石油污染物进行生物降解，使得石油中不同组分能够更大程度的降解。2011年，LiiuYang等从红树林底泥中分离细菌菌群，该菌群中含有53株PAHs降解菌，其中14株菲(Phenanthrene)降解菌株、13株花(Pyrene)降解菌株、13株苯并花 (Benzao pyrene )降解菌株和13株混合PAHs (Phe+Phr+Bap)。通过液体培养基试验及 HPLC测定发现，Phe降解菌群和混合PAHs降解菌群均对菲有较强的降解能力。然而，对于芘和Bap而言，其各自的降解菌群对芘和Bap的降解效果并不理想。试验进行至15-20天时，芘和Bap的降解率出现升高，表明对于大分子量物质生物降解过程需要较长时间。2010年，日本学者Bac0Sa、Sut0等利用微生物菌群研究煤油中芳香烃类的降解过程，并关注微生物对等量碳个数(equivalent carbon number, EC)不同芳香烃类的生物降解。通过16S rRNA测序结果表明，该菌群中主要为B-变形菌(Betaproteobacteria),包括无色杆菌属(Achromobacter)、产喊杆菌属(Alcaligenes)和贪铜杆菌属(Cupriavidus)。 研究发现，芳香族EC>7-8和EC>8-10的组分在试验三天后全部降解，而脂肪族EC>6_8 和EC>8-10在三天后仅部分降解。芳香族EC>10-12的组分降解率排 在第三位，脂肪族 EC>10-12和EC>12-16的降解率最低。从数据结果表明，该菌群具有够力利用毒性更大的芳香族化合物的潜力。2009年，在Kuwait岸边7个采样点，AL-Saleh> Drobiova等分离出272株石油降解菌。经过16S rDNA测序发现,该菌群有6个菌属,分别为假单胞菌属(Pseudomonas)、 芽抱杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、 考克氏菌属(Kocuria)和微球菌属(Micrococcus)。优势菌占整个石油降解菌群组成的 54. 2%-89. 7%。2010年，Tang、He等研究藻类-细菌菌群亦能够有效降解石油中脂肪族和芳香族化合物。与单一菌种降解石油和PAHs相比，菌群具有更加明显的优势。当外源菌群加入石油环境后，由于其自身共代谢作用或协同作用，能够同时降解复杂石油组分中的不同物质， 这就很大程度避免了单一菌株对可利用碳源的弊端，进而使得复杂污染物质能够在短期内达到较高的生物降解效率。2008年,Byss、Elhottova等通过加入平燕真菌(Pleurotus ostreatus)和白囊奉巴齿菌(Irpex Iacteus)研究对杂酹油土壤中PAHs降解效果及土壤中细菌微生物菌群组成的影响发现，两种真菌对4-6环PAHs的降解效果明显高于微生物菌群，平菇真菌对PAHs的降解率为55-67%，且能促进土壤中G+菌的生长，说明细菌和真菌间有一定的联合作用。3)植物-单一微生物联合修复石油及PAHs污染土壤在植物-微生物联合修复石油或PAHs的过程中，根际效应(rhizosphere)在污染物降解过程中发挥了重要的作用。菌根是指高等植物营养根系和周围真菌相互共生的一种结构关系，使土壤根系、真菌之间形成一种动态的活的有机组合，是一种特殊的生物修复方法，其可分为内生菌根、外生菌根和内外兼生菌根。内生菌根又可分为丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza)、杜醇类菌根(Ericaceous Mycorrhiza)和兰科菌根 (Orchidaceous Mycorrhiza)。菌根真菌在侵染植物根系之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复石油污染的盐碱土壤的微生物菌剂，其特征在于：由无机盐原油培养基和将有石油污染的自然盐碱土壤样品接种于该无机盐原油培养基中提取的细菌菌群组成，其中无机盐原油培养基由基础无机盐溶液和原油组成，细菌菌群中的石油专性降解菌为鞘脂杆菌属、丛毛单胞菌属、噬几丁质菌属、芽孢杆菌属。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志荣，李燕妮，马传鑫，王伟荔，朱小燕，王静兰，王金豹，李艺瑾，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：