一种芽孢杆菌在低温降解石油烃中的应用制造技术

技术编号:25826599 阅读:77 留言:0更新日期:2020-10-02 14:10
本发明专利技术属于环境微生物学、生物修复技术领域,具体涉及一株芽孢杆菌PL‑10在低温降解石油烃中的应用。本发明专利技术所述的具有石油烃类低温降解能力的菌株PL‑10的用途为以微生物强化的方式降解石油烃类污染物,可用于石油烃污染土壤、水体的生物修复;使用本发明专利技术菌株PL‑10及其对应营养液,能在5~20℃条件下有效去除石油烃类污染物,且具有成本低、环境友好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种芽孢杆菌在低温降解石油烃中的应用
本专利技术属于环境微生物学、生物修复
,具体涉及一株芽孢杆菌PL-10在低温降解石油烃中的应用。
技术介绍
石油是非常重要的能源与化工原料。随着人类社会工业的迅猛发展,全球对石油的消耗量与日俱增。在油田勘探、石油开采、石油运输等过程中均存在一定的原油泄漏风险。全球范围内有关石油泄漏及污染的事件频发,导致石油进入土壤、水体环境中,产生严重污染。石油主要由约200种烃类化合物组成,含有多种具有致癌、致畸性的化合物组分,对生态环境质量和安全产生严重威胁。利用微生物或植物降解石油烃类污染物(简称生物法)是清除土壤、水体污染的重要方法。生物法主要利用石油烃降解菌将污染物最终转变为无害的无机物质(CO2和H2O)。同物理、化学方法相比,微生物降解石油烃污染物具有经济可行、环境友好等显著优势。获取具有高效降解能力的微生物菌种资源,发挥微生物在自然条件下的降解活性是生物法的核心与关键。近几十年来,围绕高效石油烃降解菌的筛选、石油烃降解机理以及降解工艺的优化等内容,国内外的多个研发机构和企业单位开展了大量的积极探索。例如:CN104031870A公开了一种微生物复合菌剂及由其制备的土壤联合修复剂及二者的应用。此复合菌剂中由铜绿假单胞菌、恶臭假单胞菌、鲁菲不动杆菌、绿脓假单胞菌、热带假丝酵母菌等多种石油烃降解菌按照特定比例复配而成,在修复石油污染土壤、降解多种石油烃污染物的应用中具有较好的效果。CN106734181A公开了一种石油污染土壤的微生物修复方法。该方法将铜绿假单胞菌Pseudomonasaeruginosa和无色杆菌Achromobactersp.与生物表面活性剂粗品联合使用,能够将土壤中含有的浓度为20000mg/kg-130000mg/kg的石油烃降解,其降解效率达到75-91%。另有专利CN108034626A、CN108102977A、CN108048376A、CN108048374A、CN108102979A、CN108034625A、CN108102978A、CN108048375A公开了多种具有降解油泥中石油烃能力的菌株,包括不动杆菌属Acinetobactersp.JN1、莱茵海默氏菌属Rheinheimerasp.JN2、假单胞菌属(Pseudomonassp.JN3,JN4,JN5,JN7,JN8)、丛毛单胞菌属Comamonassp.JN6。单独使用这些菌株,30天内含油污泥中总石油烃的降解率可达到44-94%。以上菌种/株均为中温微生物,即仅在30-35℃的条件下降解石油烃性能较好。然而,在真实的石油烃污染土壤或水体环境中,其温度绝大多数低于20℃,因此,这些中温降解菌很难很好地发挥作用。CN105907675A公开了一株具有低温降解石油功能的红球菌QY-2及其应用。在实验室规模试验中,该菌株可在0-15℃的条件下于60天内将锥形瓶内53%的原油降解。CN107815430A公开了一株具有低温耐盐高效芘降解功能的菌株BWO2及其用途。在实验室规模试验中,该菌株在15℃、盐浓度为3%条件下表现出最高的芘降解能力。CN102277312A公开了一株在10-20℃条件下可以降解多环芳烃的新鞘氨醇杆菌。CN105907676A公开了一株在0-15℃条件下降解石油烃的交替假单胞菌DC-2。上述专利菌株降解石油烃类污染物的评价均采用摇瓶试验完成,即将功能菌株接种到添加一定量石油烃污染物的培养基中完成降解性能评价,未采用真实的污染土壤或水体介质进行评价,菌株在真实污染环境中的效能存在一定程度的不确定性。同时,本领域可知因温度对于绝大多数微生物的生理代谢具有决定性影响,即中温条件下菌株能够降解石油烃类化合物,并不意味着菌株在低温条件下也能够发挥类似的降解能力。因而必须从微生物菌种自身及其培养条件再行评价确定。总体而言,现有石油烃降解菌菌种资源大多仅在中温条件下(35℃左右)发挥降解石油烃的能力,而在诸如0-25℃的低温条件下降解石油烃的微生物菌种资源依然极为缺乏;另一方面,上述在低温条件下降解石油烃的菌株大多不能产芽孢,当真实污染环境条件发生变化时这些微生物的存活能力偏弱。这些不足会大大限制了微生物处理技术在低温条件下石油烃污染修复中的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对当前石油烃污染生物处理技术中低温降解菌菌种资源不足的现状,提供了提供一种芽孢杆菌PL-10在低温降解石油烃中的应用。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种芽孢杆菌在低温降解石油烃中的应用。所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis(PL-10)在5-20℃的低温下降解石油烃中的应用。所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis(PL-10),其已于2019年3月04日被保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌株的保藏号为CGMCCNo.17302。进一步的说,将菌株经活化好的PL-10的种子液按1-15%接种量接种至待处理的石油烃污染土壤样品中,再通过无机盐培养基调节污染土壤样品的含水量至22-35%,并调节pH值为6.5-8.5,然后在温度为5-20℃下培养30-150d。再进一步的说,(1)按照1-15%的接种量向待处理的石油污染土壤中接入OD600=0.8-2.0的Bacillussubtilis(PL-10)菌液,并用无机盐培养基调节土壤的含水量为22-35%;(2)将上述调节含水量的体系置于5-20℃恒温培养箱中恒温静置培养30-150天,即可实现对污染土壤中总石油烃的降解。所述菌株活化种子液为将培养的Bacillussubtilis(PL-10)单菌落接种于含灭菌种子液培养基中,在150-180rpm、30℃恒温振荡培养48-72h即可。所述无机盐培养基成分为:(KH4)2SO42.0-18.0g、KCl0.5-2.5g、NaCl0.5-5.0g、KH2PO41.0-6.4g、K2HPO41.0-8.0g、MgSO40.5-2.0g、酵母膏0.2-2.0g、微量元素液0.1-3.0mL、维生素液1.0-10.0mL、蒸馏水1000mL,调节pH为6.5-8.5;所述的种子液培养基的成分为:葡萄糖5.0-15.0g、(KH4)2SO410-15.0g、KCl1.0-3.0g、NaCl0.5-5.0g、KH2PO42.0-5.0g、K2HPO42.0-8.0g、MgSO40.2-1.0g、酵母膏0.2-3.0g、微量元素液0.1-2.0mL、维生素液1.0-10.0mL、蒸馏水1000mL,调节pH为6.5-8.5;微量元素液成分为:ZnSO40.1-0.6g、CaCl20.2-1.5g、CuSO40.5-3.0g、MnSO40.1-2.0g、去离子水1000mL,微量元素液经115℃高温灭菌30min后,待用。维生素液成分为:生物素2.0mg、叶酸3.0mg、硫胺素6.0mg、泛酸钙6.0mg、维生素B120.2mg本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种芽孢杆菌在低温降解石油烃中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.一种芽孢杆菌在低温降解石油烃中的应用。


2.按权利要求1所述的应用,其特征在于:所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis(PL-10)在5-20℃的低温下降解石油烃中的应用。


3.按权利要求1或2所述的应用,其特征在于:所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis(PL-10),其已于2019年3月04日被保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌株的保藏号为CGMCCNo.17302。


4.按权利要求3所述的应用,其特征在于,将活化好的PL-10的种子液按1-15%接种量接种至待处理的石油烃污染土壤样品中,再通过无机盐培养基调节污染土壤样品的含水量至22-35%,并调节pH值为6.5-8.5,然后在温度为5-20℃下培养30-150d。


5.按权利要求4所述的应用,其特征在于,所述菌株活化种子液为将Bacillussubtilis(PL-10)单菌落接种于含灭菌种子液培养基中,在150-180rpm、30℃恒温振荡培养48-72h即可。


6.按权利要求4所述的应用,其特征在于,所述无机盐培养基成分为:(KH4)2SO42.0-18.0g、KCl0.5-2.5g、NaCl0.5-5.0g、KH2PO41.0-6.4g、K2HPO41.0-8.0g、MgSO40.5-2.0g、酵母膏0....

【专利技术属性】
技术研发人员:张颖雷丽莹韩斯琴史荣久
申请(专利权)人:中国科学院沈阳应用生态研究所
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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