CN105385645A - 一种降解石油污染物的液体制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降解石油污染物的液体制剂，该液体制剂由真菌液体培养物、细菌液体培养物和降解促进剂组成，真菌液体培养物与细菌液体培养物的混合比例为1：0.1～10；所述的真菌液体培养物为刺孢小克银汉菌或白腐真菌黄孢原毛平革菌的单株液体培养物，或是两种真菌液体培养物的混合物，真菌培养物中的真菌含量为10～80mg干重/ml；细菌液体培养物是具有石油烃降解能力的细菌菌株的液体培养物，细菌含量为106～1012个/ml；所述降解促进剂为芦荟苷，在液体制剂中的浓度为0.2～0.6mg/ml。本发明提供的降解促进剂能够显著提高真菌和细菌对石油污染物的降解能力。

Description

一种降解石油污染物的液体制剂
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种降解石油污染物的液体制剂。
背景技术
生物修复技术是石油及相关产品污染土壤的主要修复技术。由于石油污染物具有组成复杂性、生物难降解性和具有较低的生物可利用度等特点，土著微生物难以有效的、快速的、彻底的降解土壤中的石油烃。生物添加法可通过添加具有高效降解石油烃能力的微生物制剂提高生物修复的效率，有效的去除石油烃污染物。因此，加强优势菌选育和开发环境微生物制剂是石油污染土壤生物修复技术的核心。土壤中存在多种能够降解石油烃的微生物，其中细菌和真菌是土壤生态系统中石油烃的主要降解者。
以细菌为主要组成的微生物制剂通过细菌对石油烃底物的协同代谢、共代谢作用完成对石油烃的生物降解。2001年MaruyamaAkihiko等人公开了采用Alcanivorax属和Bacillus属的菌株制备成混合生物制剂降解海洋或相关环境中的重油污染物的方法(JP2001037466)。细菌是原核生物，其在对有机污染物质的生物降解过程中主要所利用的是单/双加氧酶胞内氧化系统及一系列脱氢酶系，反应需在细菌与石油烃接触后发生，细菌对底物的利用受到石油烃生物可利用度低的限制。另外，石油烃与单/双加氧酶系统最适宜的底物范围是C4-C20地直链烷烃，因此细菌对碳数更高、结构更为复杂的石油烃类的降解较为困难。细菌在土壤中受到土壤颗粒的强吸附作用，导致投加的细菌难以在污染区域中均匀分布，也影响了细菌生物制剂用于土壤生物修复过程的效率。细菌在代谢石油烃的过程中会产生一些糖脂、多糖、蛋白质及脂蛋白等生物表面活性剂，生物表面活性剂类物质能够乳化石油烃，在一定程度上能够加强石油烃的生物可利用度。
真菌属于真核生物，能够分泌胞外酶，这些胞外酶多属于氧化还原酶和水解酶。胞外酶能够分散到土壤环境中，通过直接与石油烃的接触降解污染物。比如，白腐真菌能够分泌木质素降解酶至胞外，这类胞外酶能够非特异性的降解染料、农药和多环芳烃等环境污染物，并且可将不溶性污染物部分氧化为可溶性物质，从而进一步被细菌代谢。因此，真菌酶系的复杂性和能产生胞外酶的特点使得真菌更容易利用结构复杂、分子量较大的污染物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降解石油污染物的液体制剂，该液体制剂中的微生物可以实现对石油污染物的生物降解，该液体制剂中的降解促进剂芦荟苷可以显著提高其中的微生物对石油污染物的生物降解能力。
上述目的是通过如下技术方案得以实现的：
一种降解石油污染物的液体制剂，该液体制剂由真菌液体培养物、细菌液体培养物和降解促进剂组成，真菌液体培养物与细菌液体培养物的混合比例为1：0.1～10；所述的真菌液体培养物为刺孢小克银汉菌或白腐真菌黄孢原毛平革菌的单株液体培养物，或是两种真菌液体培养物的混合物，真菌培养物中的真菌含量为10～80mg干重/ml；细菌液体培养物是具有石油烃降解能力的细菌菌株的液体培养物，细菌含量为106～1012个/ml；所述降解促进剂为芦荟苷，在液体制剂中的浓度为0.2～0.6mg/ml。
进一步地，所述降解促进剂为芦荟苷，在液体制剂中的浓度为0.4mg/ml。
进一步地，当真菌液体培养物为刺孢小克银汉菌液体培养物与白腐真菌黄孢原毛平革菌液体培养物的混合物时，刺孢小克银汉菌液体培养物与白腐真菌黄孢原毛平革菌液体培养物的混合比例为1：0.8～1。
进一步地，所述的具有石油烃降解能力的细菌为假单胞菌属、诺卡氏菌属、红球菌属、微球菌属、分枝杆菌属、棒状杆菌属或芽孢杆菌属中的一种或多种。
本发明的优点：
1、本发明提供的降解石油污染物的液体制剂综合利用真菌和细菌在降解石油烃过程中各自的优点，能够实现真菌和细菌之间的生态合作与代谢途径的互补，从而提高对石油烃的降解能力。
2、本发明提供的降解促进剂能够显著提高真菌和细菌对石油污染物的降解能力。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
实施例1：使用真菌刺孢小克银汉菌1株和细菌假单胞菌1株的培养物组成液体微生物制剂；芦荟苷在液体制剂中的浓度为0.4mg/ml。
本实施例中使用的液体制剂按如下方法制备：
在装有100ml液体马铃薯培养基的容积为300ml三角瓶中接种刺孢小克银汉菌，在28℃，160rpm条件下培养3天，收集培养物，真菌含量为30mg干重/ml。在装有100mlLB液体培养基的容积为300ml三角瓶中接种假单胞菌，在30℃，160rpm条件下培养1天，收集培养物，细菌含量为108个/ml。将得到的真菌培养物和细菌培养物按照混合比例为5∶1进行混合。添加芦荟苷，使其终浓度为0.4mg/ml。
实施例2：使用真菌白腐真菌黄孢原毛平革菌1株和细菌红球菌1株的培养物组成液体微生物制剂；芦荟苷在液体制剂中的浓度为0.4mg/ml。
本实施例中使用的液体制剂按如下方法制备：
在装有100ml液体马铃薯培养基的容积为300ml三角瓶中接种白腐真菌黄孢原毛平革菌，在28℃，160rpm条件下培养3天，收集培养物，真菌含量为30mg干重/ml。在装有100mlLB液体培养基的容积为300ml三角瓶中接种红球菌，在30℃，160rpm条件下培养1天，收集培养物，细菌含量为108个/ml。将得到的真菌培养物和细菌培养物按照混合比例为5∶1进行混合。添加芦荟苷，使其终浓度为0.4mg/ml。
实施例3：使用真菌刺孢小克银汉菌1株、白腐真菌黄孢原毛平革菌1株和细菌假单胞菌1株的培养物组成液体微生物制剂；芦荟苷在液体制剂中的浓度为0.4mg/ml。
本实施例中使用的液体制剂按如下方法制备：
在装有100ml液体马铃薯培养基的容积为300ml三角瓶中接种刺孢小克银汉菌和白腐真菌黄孢原毛平革菌，在28℃，160rpm条件下培养3天，收集培养物，真菌含量为80mg干重/ml。在装有100mlLB液体培养基的容积为300ml三角瓶中接种假单胞菌，在30℃，160rpm条件下培养1天，收集培养物，细菌含量为108个/ml。将得到的真菌培养物和细菌培养物按照混合比例为1∶1进行混合。添加芦荟苷，使其终浓度为0.4mg/ml。
上述实例中，真菌液体培养物与细菌液体培养物的混合比例在1：0.1～10范围内皆可；所述的真菌液体培养物为刺孢小克银汉菌或白腐真菌黄孢原毛平革菌的单株液体培养物，或是两种真菌液体培养物的混合物，真菌培养物中的真菌含量在10～80mg干重/ml皆可；细菌液体培养物是具有石油烃降解能力的细菌菌株的液体培养物，具有石油烃降解能力的细菌为假单胞菌属、诺卡氏菌属、红球菌属、微球菌属、分枝杆菌属、棒状杆菌属或芽孢杆菌属中的一种或多种，细菌含量为106～1012个/ml；降解促进剂芦荟苷在液体制剂中的浓度范围在0.2～0.6mg/ml之间皆可。
实施例4：实施例1的对比实施例，不添加降解促进剂芦荟苷。
本实施例中使用的液体制剂按如下方法制备：
在装有100ml液体马铃薯培养基的容积为300ml三角瓶中接种刺孢小克银汉菌，在28℃，160rpm条件下培养3天，收集培养物，真菌含量为30mg干重/ml。在装有100mlLB液体培养基的容积为300ml三角瓶中接种假单胞菌，在30℃，160rpm条件下培养1天，收集培养物，细菌含量为108个/ml。将得到的真菌培养物和细菌培养物按照混合比例为5∶1进行混合。
实施例5：对石油污染物的降解效果
采集农田土壤，人工配制石油烃含量为5％的石油污染土壤2500g。灭菌后将土壤分装入五个同样大小的小盒中。分别加入10g实施例1液体制剂、10g实施例2液体制剂、10g实施例3液体制剂、10g实施例4液体制剂，剩余的一个小盒不加液体制剂作为空白对照。另外在每个小盒中按C∶N∶P∶K＝100∶10∶1∶2补充含N、P、K的无机盐营养物质。补加无菌水以保持土壤含水量为25％。将五个小盒放入30℃恒温培养箱中进行模拟原位实验。
表1给出了15天后各小盒中石油烃降解率的情况。
试验样品 石油污染物降解率(％)
空白对照 3.5
实施例1 85.3
实施例2 82.7
实施例3 84.4
实施例4 25.6
结果表明，本发明提供的液体制剂能显著提高石油污染物的降解率，该液体制剂中的降解促进剂芦荟苷可以显著提高其中的微生物对石油污染物的生物降解能力。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

Claims (4)

1.一种降解石油污染物的液体制剂，其特征在于：该液体制剂由真菌液体培养物、细菌液体培养物和降解促进剂组成，真菌液体培养物与细菌液体培养物的混合比例为1：0.1～10；所述的真菌液体培养物为刺孢小克银汉菌或白腐真菌黄孢原毛平革菌的单株液体培养物，或是两种真菌液体培养物的混合物，真菌培养物中的真菌含量为10～80mg干重/ml；细菌液体培养物是具有石油烃降解能力的细菌菌株的液体培养物，细菌含量为106～1012个/ml；所述降解促进剂为芦荟苷，在液体制剂中的浓度为0.2～0.6mg/ml。
2.按照权利要求1所述的降解石油污染物的液体制剂，其特征在于：所述降解促进剂为芦荟苷，在液体制剂中的浓度为0.4mg/ml。
3.按照权利要求1所述的降解石油污染物的液体制剂，其特征在于：当真菌液体培养物为刺孢小克银汉菌液体培养物与白腐真菌黄孢原毛平革菌液体培养物的混合物时，刺孢小克银汉菌液体培养物与白腐真菌黄孢原毛平革菌液体培养物的混合比例为1：0.8～1。
4.按照权利要求1所述的降解石油污染物的液体制剂，其特征在于：所述的具有石油烃降解能力的细菌为假单胞菌属、诺卡氏菌属、红球菌属、微球菌属、分枝杆菌属、棒状杆菌属或芽孢杆菌属中的一种或多种。
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