CN113667487A - 用于生态修复的复合微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

用于生态修复的复合微生物菌剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于生态修复的复合微生物菌剂及其制备方法，所述复合微生物菌剂为从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌、腐殖酸、草炭木和生物炭和类诺卡氏菌，所述复合菌及的制备方法为：称取相应分量的原料和16份水备用；将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，通过搅拌釜对溶液进行搅拌，在搅拌过程中进行添加腐殖酸，并发酵，制得基液；将草炭木和生物炭依次添加到S2中制得的基液中，并通过搅拌釜对溶液进行搅拌，制得菌剂；针对复杂污染的土壤进行修复。

Description

用于生态修复的复合微生物菌剂及其制备方法
技术领域
本发明属于生态修复技术领域，具体涉及一种用于生态修复的复合微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类，其中无机污染包括重金属污染，重金属污染主要来源于采矿废渣、农药、废水、污泥和大气沉降等，过量的重金属沉积会导致植物生理功能紊乱、营养失调，镉、铅等元素在作物籽实中富集系数较高，超过食品卫生标准，会影响作物生长、发育和产量。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤的污染；有机污染包括有机农药、PAHs污染等等，同样会富集在植物和动物体内，岁食物链进入人体，威胁人体的健康；微生物在重土壤修复中具有成本低、能耗低、无二次污染、效率高等特点，但现有的生态修复的微生物复合菌剂只是单一的针对重金属或部分有机物进行处理，无法同时针对两者进行治理，且治理后也无法改善植物的营养状况，增强植物的耐受性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于生态修复的复合微生物菌剂及其制备方法，以解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于生态修复的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂为从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌。
所述从枝菌根真菌、所述天神芽孢杆菌和所述密旋链霉菌在吸附降解重金属的同时，对生长在污染土壤上的植物有促生作用，且所述密旋链霉菌具有ACC脱氨酶活性，能降低乙烯聚集率；所述阿特拉津降解菌对土壤中的农药进行吸附降解；所述生物炭固定化B35降解菌对土壤中的PAHs进行吸附降解；所述类诺卡氏菌可分解土壤中的DON，在有效治理和防止DON污染的同时，通过分解DON为其他菌种提供碳源。
作为上述技术方案的进一步描述：所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌13-17份、密旋链霉菌7-11份、阿特拉津降解菌15-19份、生物炭固定化B35降解菌6-9份、天神芽孢杆菌7-11份和类诺卡氏菌10-14份。
作为上述技术方案的进一步描述：所述复合微生物菌剂还包括腐殖酸、草炭木和生物炭；所述生物炭和所述生物炭固定化B35降解菌协同作用，降解土壤中的PAHs，所述腐殖酸进一步促进两者的协同作用，同时，所述草炭木作为载体，更进一步的提高土壤中的PAHs的降解效率。
作为上述技术方案的进一步描述：所述腐殖酸的重量份为17-23份，所述草炭木的重量份为6-8份，生物炭的重量份为8-10份。
上述用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、备料，称取从枝菌根真菌13-17份、密旋链霉菌7-11份、阿特拉津降解菌15-19份、生物炭固定化B35降解菌6-9份、天神芽孢杆菌7-11份、类诺卡氏菌10-14份、腐殖酸17-23份、草炭木6-8份和生物炭8-10份及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，通过搅拌釜对溶液进行搅拌15-20分钟，在搅拌过程中进行添加腐殖酸，并发酵，制得基液；
S3、制备菌剂，将草炭木和生物炭依次添加到S2中制得的基液中，并通过搅拌釜对溶液进行搅拌50-60分钟，制得菌剂。
作为上述技术方案的进一步描述：所述S2和S3中，在搅拌混合液时，搅拌釜的温度保持在31-38℃。
作为上述技术方案的进一步描述：所述S2中发酵时间15-20h，通风量为5-7m3/h，搅拌转速为230-290r/min。
作为上述技术方案的进一步描述：所述制备方法在波长为400-600nm的紫外线下进行。
本发明具有如下有益效果：本发明提供的用于生态修复的复合微生物菌剂，能针对污染较复杂的土壤进行修复，其中包括重金属、农药、PAHs等无机污染和有机污染；同时在修复污染后的土壤有进一步的修复作用，所从枝菌根真菌、密旋链霉菌协同改善修复后的污染土壤上种植的植物的营养状况，增强植物对各种逆境胁迫的耐受性。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
用于生态修复的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌13份、密旋链霉菌7份、阿特拉津降解菌15份、生物炭固定化B35降解菌6份、天神芽孢杆菌7份、类诺卡氏菌10份、腐殖酸17份、草炭木6份和生物炭8份。
用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，所述制备方法在波长为400nm的紫外线下进行，包括以下步骤：
S1、备料，称取相应分量的从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌、类诺卡氏菌及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，搅拌釜的温度保持在31℃，通过搅拌釜对溶液进行搅拌15分钟，并发酵，发酵时间为15h，通风量为5m3/h，搅拌转速为230r/min，制得基液；
S3、制备菌剂，将S2中制得的基液通过搅拌釜对溶液进行搅拌50分钟，搅拌釜的温度保持在31℃，制得菌剂。
实施例2
用于生态修复的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌16份、密旋链霉菌9份、阿特拉津降解菌16份、生物炭固定化B35降解菌8份、天神芽孢杆菌10份、类诺卡氏菌12份。
用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，所述制备方法在波长为600nm的紫外线下进行，包括以下步骤：
S1、备料，称取相应分量的从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌、类诺卡氏菌及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，搅拌釜的温度保持在36℃，通过搅拌釜对溶液进行搅拌18分钟，并发酵，发酵时间17h，通风量为6m3/h，搅拌转速为257r/min，制得基液；
S3、制备菌剂，将S2中制得的基液通过搅拌釜对溶液进行搅拌52分钟，搅拌釜的温度保持在37℃，制得菌剂。
实施例3
用于生态修复的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌17份、密旋链霉菌11份、阿特拉津降解菌19份、生物炭固定化B35降解菌9份、天神芽孢杆菌11份、类诺卡氏菌14份。
该用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，所述制备方法在波长为600nm的紫外线下进行，包括以下步骤：
S1、备料，称取相应分量的从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌、类诺卡氏菌及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，搅拌釜的温度保持在38℃，通过搅拌釜对溶液进行搅拌20分钟，并发酵，发酵时间20h，通风量为7m3/h，搅拌转速为290r/min，制得基液；
S3、制备菌剂，将S2中制得的基液通过搅拌釜对溶液进行搅拌60分钟，搅拌釜的温度保持在38℃，制得菌剂。
实施例4
用于生态修复的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌16份、密旋链霉菌9份、阿特拉津降解菌16份、生物炭固定化B35降解菌8份、天神芽孢杆菌10份、类诺卡氏菌12份、腐殖酸17份、草炭木6份和生物炭8份。
该用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，所述制备方法在波长为600nm的紫外线下进行，包括以下步骤：
S1、备料，称取相应分量的从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌、类诺卡氏菌、腐殖酸、草炭木和生物炭及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，搅拌釜的温度保持在36℃，通过搅拌釜对溶液进行搅拌18分钟，在搅拌过程中进行添加腐殖酸，并发酵，发酵时间17h，通风量为6m3/h，搅拌转速为257r/min，制得基液；
S3、制备菌剂，将草炭木和生物炭依次添加到S2中制得的基液中，并通过搅拌釜对溶液进行搅拌52分钟，搅拌釜的温度保持在37℃，制得菌剂。
实施例5
用于生态修复的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌16份、密旋链霉菌9份、阿特拉津降解菌16份、生物炭固定化B35降解菌8份、天神芽孢杆菌10份、类诺卡氏菌12份、腐殖酸21份、草炭木7份和生物炭9份。
该用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，所述制备方法在波长为600nm的紫外线下进行，包括以下步骤：
S1、备料，称取相应分量的从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌、类诺卡氏菌、腐殖酸、草炭木和生物炭及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，搅拌釜的温度保持在36℃，通过搅拌釜对溶液进行搅拌18分钟，在搅拌过程中进行添加腐殖酸，并发酵，发酵时间17h，通风量为6m3/h，搅拌转速为257r/min，制得基液；
S3、制备菌剂，将草炭木和生物炭依次添加到S2中制得的基液中，并通过搅拌釜对溶液进行搅拌52分钟，搅拌釜的温度保持在37℃，制得菌剂。
实施例6
用于生态修复的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌16份、密旋链霉菌9份、阿特拉津降解菌16份、生物炭固定化B35降解菌8份、天神芽孢杆菌10份、类诺卡氏菌12份、腐殖酸23份、草炭木8份和生物炭10份。
该用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，所述制备方法在波长为600nm的紫外线下进行，包括以下步骤：
S1、备料，称取相应分量的从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌、类诺卡氏菌、腐殖酸、草炭木和生物炭及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，搅拌釜的温度保持在36℃，通过搅拌釜对溶液进行搅拌18分钟，在搅拌过程中进行添加腐殖酸，并发酵，发酵时间17h，通风量为6m3/h，搅拌转速为257r/min，制得基液；
S3、制备菌剂，将草炭木和生物炭依次添加到S2中制得的基液中，并通过搅拌釜对溶液进行搅拌52分钟，搅拌釜的温度保持在37℃，制得菌剂。
施用例
将实施例1-实施例6制备的所述菌剂分别以接种环接种在LB培养基中，以170rpm、38℃的条件培养3天，分别得到4.9×109CFU/mL细菌悬液，将复杂污染土壤分装于21个花盆中，每三个花盆为一组，每个花盆中的土壤的重量为500g，分别向6组花盆中混入实施例1-实施例6制备的0.5ml的细菌悬液，搅拌均匀，剩余一组不混入细菌悬液作为空白组，并向每组花盆中种植生长状态相近的小麦苗，1个月后检测土壤中的各项污染指标及植物的生长状态，检测数据如表1所示。
表1
Figure BDA0003239200960000071
Figure BDA0003239200960000081
注：检测数据为每组花盆中土壤经修复后的各项指标的平均值；实施例中所用搅拌釜选用型号为ZH-1010097的搅拌釜。
由表1可知，本发明制备的复合菌剂对污染源复杂的土壤能有效进行清理，且针对土壤上种植的作物无不良影响，且能促进作物生长。

Claims (8)

1.用于生态修复的复合微生物菌剂，其特征在于：所述复合微生物菌剂为从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌。
2.如权利要求1所述的用于生态修复的复合微生物菌剂，其特征在于：所述复合微生物菌剂的各组分的重量份为从枝菌根真菌13-17份、密旋链霉菌7-11份、阿特拉津降解菌15-19份、生物炭固定化B35降解菌6-9份、天神芽孢杆菌7-11份和类诺卡氏菌10-14份。
3.如权利要求1所述的用于生态修复的复合微生物菌剂，其特征在于：所述复合微生物菌剂还包括腐殖酸、草炭木和生物炭。
4.如权利要求3所述的用于生态修复的复合微生物菌剂，其特征在于：所述腐殖酸的重量份为17-23份，所述草炭木的重量份为6-8份，生物炭的重量份为8-10份。
5.如权利要求1-4所述的用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、备料，称取从枝菌根真菌13-17份、密旋链霉菌7-11份、阿特拉津降解菌15-19份、生物炭固定化B35降解菌6-9份、天神芽孢杆菌7-11份、类诺卡氏菌10-14份、腐殖酸17-23份、草炭木6-8份和生物炭8-10份及重量份为16份水备用；
S2、制备发酵液，将16份水放入到搅拌釜中，把从枝菌根真菌、密旋链霉菌、阿特拉津降解菌、生物炭固定化B35降解菌、天神芽孢杆菌和类诺卡氏菌依次添加到搅拌釜中，通过搅拌釜对溶液进行搅拌15-20分钟，在搅拌过程中进行添加腐殖酸，并发酵，制得基液；
S3、制备菌剂，将草炭木和生物炭依次添加到S2中制得的基液中，并通过搅拌釜对溶液进行搅拌50-60分钟，制得菌剂。
6.如权利要求4所述的用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述S2和S3中，在搅拌混合液时，搅拌釜的温度保持在31-38℃。
7.如权利要求4所述的用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述S2中发酵时间15-20h，通风量为5-7m3/h，搅拌转速为230-290r/min。
8.如权利要求4所述的用于生态修复的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法在波长为400-600nm的紫外线下进行。
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