CN104962545A - 一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂，其特征在于，包括副球菌(Paracoccus sp.)PH205和载体，所述副球菌(Paracoccus sp.)PH205于2014年5月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.9174。该菌可以快速降解含盐含油污泥中的多环芳烃芘。实验证明，本发明的菌剂芘降解速度快、盐度适应范围广，最高可用于5％盐度的含油污泥，可有效地降低含油污泥中的多环芳烃芘含量。
Description
技术领域
本发明属于环境修复技术领域，涉及一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂。
背景技术
含油泥砂主要来源于油田正常生产过程中排出的含油泥沙以及各种原因造成的落地原油与泥土形成的含油污泥，是一种高含油的固体废弃物。含油泥砂主要通过4条渠道产生：①钻井等施工作业过程中产生的落地油；②采油过程中产生的泥砂；③储油罐底部积累的底泥；④原油输送过程中管道泄漏污染的泥土。石油工业的飞速发展产生了大量的含油泥砂，部分典型含油泥砂的含油量可达60％以上，环境风险极大。特别是其中的芘等多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)难以自然降解，对生态环境造成了严重威胁。此外，多环芳烃具有致癌致畸致突变的“三致”效应，严重威胁生态系统健康，因而被多个国家和地区列入优先控制污染物，急需治理。
目前，对于土壤和水体等低盐环境中多环芳烃芘的微生物治理方法研究较多，并开发了一系列微生物菌剂。例如：中国专利(2014105385123)公开了一种多环芳烃降解微生物菌剂及其制备方法和应用，可将菜园土壤中所含的高浓度(50mg/kg)多环芳烃芘去除90％以上。中国专利(2011100481686)公开了一种鞘氨醇单胞菌菌株，能够以多环芳烃菲、芘为唯一碳源和能源生长繁殖，能将自然水体中2mg/L多环芳烃菲、芘降解95％以上。
但是，随着我国海洋石油勘探开发力度的不断增加，产生了大量盐浓度较高的含油泥砂，如何降解高含盐含油泥砂中的芘成为亟待解决的重要任务。土壤和水体等低盐环境中分离得到的芘降解菌无法在高盐环境中生存，更难以降解其中的多环芳烃污染物。采用含油泥砂中分离得到的耐盐芘降解菌治理该环境中的多环芳烃芘污染是解决此难题的有效策略。但是国内外至今仍没有针对含油泥砂中耐盐芘降解菌剂的相关专利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对目前高盐含油泥砂中的芘难以生物降解的问题，提供一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂，包括副球菌(Paracoccus sp.)PH205和载体，所述副球菌(Paracoccus sp.)PH205于2014年5月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.9174。
所述载体为硅藻土、超细碳酸钙和海藻酸钠中的一种或几种。
所述副球菌(Paracoccus sp.)PH205和载体的质量比为(1～5):(1～100)。
所述盐的质量浓度为0.1％～5％，盐为NaCl和/或Na2SO4。
本发明的有益效果是：本发明以石油微生物学为理论依据，综合环境微生物学、环境工程学和发酵工程的相关理论知识，针对高盐含油泥砂中的芘难以生物降解的问题，设计应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂配方。通过实验验证，本发明提供的一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂对多环芳烃芘降解速度快；对盐度适应范围广泛，最高可用于5％NaCl的高盐环境。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明使用的菌株由发明人从高盐含油泥砂中分离筛选得到，具有多环芳烃芘降解特征和耐盐特征。
菌PH205，分类命名：副球菌(Paracoccus sp.)于2014年5月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，邮编：100101，保藏编号为CGMCC No.9174，并已存活。
菌PH205(Paracoccus sp.)具有以下微生物学特性：
1.形态学特性
在显微镜下观察，为椭球状、短杆状，直径为0.5-0.8μm；菌205在牛肉膏蛋白胨培养基上形成橙黄色菌落。
2.培养学特性
在35℃下，在牛肉膏蛋白胨培养基中培养时，菌205具有以下特性。
表面较光滑、湿润、边缘整齐规则，菌落圆形，表面呈橙黄色。
3.生理特性
好氧条件下可利用多环芳烃芘生长的革兰氏阴性细菌，接触酶阳性、脲酶阴性、氧化酶阳性、水解淀粉、液化明胶、生长pH值为6～9，生长温度25～40℃。
| 革兰氏 | 接触酶 | 脲酶 | 氧化酶 | 水解淀粉 | 液化明胶 | pH | 温度 |
| G- | + | — | + | + | + | 6～9 | 25～40 |
根据上述微生物学特性，本发明的菌株命名为PH205，分类命名为副球菌(Paracoccus sp.)。
以下通过具体实施例阐述本发明，目的在于帮助本领域的技术人员能够更好地理解本发明的精神实质，但不作为对本发明实施范围的进行任何限定。
实施例1
将菌205接入牛肉膏蛋白胨培养基(牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl 5g、水1000ml，pH7.0(也可以是7.1或7.2)，121℃灭菌20分钟)，30℃恒温摇床150r/min培养48小时。5000r/min高速离心10分钟，弃上清，取下层菌体沉淀，pH7.0(也可以是7.1、7.2、7.3、7.4或7.5)磷酸盐缓冲液洗涤2次。将所得到的菌体沉淀按表1的配方进行混合，得到一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂。
表1、配方的组成及比例(各组份为重量份数)
| W25 | 硅藻土 | 超细碳酸钙 | 海藻酸钠 | |
| 配方1 | 5 | 1 | ||
| 配方2 | 5 | 1 |
| 配方3 | 5 | 1 | ||
| 配方4 | 1 | 1 | ||
| 配方5 | 1 | 2 | ||
| 配方6 | 5 | 100 | ||
| 配方7 | 5 | 200 | ||
| 配方8 | 1 | 100 | ||
| 配方9 | 1 | 100 | ||
| 配方10 | 5 | 0.3 | 0.3 | 0.4 |
| 配方11 | 5 | 10 | 20 | 50 |
| 配方12 | 1 | 30 | 35 | 35 |
实施例2
实验组：用配方1制备得到的1g一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂与10g含盐含油泥砂混合均匀，加入营养液10ml(氯化铵1g、磷酸氢二钾1g、磷酸二氢钾1g溶于1L蒸馏水)；
对照组：取10g与实验组相同的含盐含油泥砂，加入营养液10ml；
上述含盐含油泥砂的含盐质量浓度为0.5％(经检测，其中含有NaCl 0.36％Na2SO40.07％)；25℃60rpm摇床培养20天，实验组芘含量由63.2mg/kg降至40.7mg/g，芘降解率达35.6％，而对照组芘降解率为8.7％。
实施例3
实验组：用配方12制备得到的1g一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂与10g含盐含油泥砂混合均匀，加入营养液10ml(氯化铵1g、磷酸氢二钾1g、磷酸二氢钾1g溶于1L蒸馏水)；
对照组：取10g与实验组相同的含盐含油泥砂，加入营养液10ml；
上述含盐含油泥砂的含盐质量浓度为2.6％(经检测，其中含有NaCl 1.9％Na2SO40.4％)；30℃100rpm摇床培养30天，实验组芘含量由67.8mg/kg降至54.4mg/g，芘降解率达19.8％，而对照组芘降解率为6.9％。
实施例4
实验组：用配方5制备得到的5g一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂与10g含盐含油泥砂混合均匀，加入营养液10ml(氯化铵1g、磷酸氢二钾1g、磷酸二氢钾1g溶于1L蒸馏水)；
对照组：取10g与实验组相同的含盐含油泥砂，加入营养液10ml；
上述含盐含油泥砂的含盐质量浓度为5％(经检测，其中含有NaCl 4.1％Na2SO40.6％)；32℃120rpm摇床培养90天，实验组芘含量由58.3mg/kg降至40.6mg/g，芘降解率达30.4％，而对照组芘降解率为5.5％。
经实验证明，配方2、3、4、6、7、8、9、10、11的一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂对含盐含油泥砂中多环芳烃芘进行降解，其降解率均明显高于各自对照组的降解率。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (4)
1.一种应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂，其特征在于，包括副球菌(Paracoccus sp.)PH205和载体，所述副球菌(Paracoccus sp.)PH205于2014年5月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.9174。
2.根据权利要求1所述的应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂，其特征在于，所述载体为硅藻土、超细碳酸钙和海藻酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂，其特征在于，所述副球菌(Paracoccus sp.)PH205和载体的质量比为(1～5):(1～100)。
4.根据权利要求1所述的应用于含油泥砂中的耐盐芘降解菌剂，其特征在于，所述盐的质量浓度为0.1％～5％，盐为NaCl和/或Na2SO4。
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