【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污染控制，具体涉及一种生物炭固定功能微生物去除tnt的方法。
技术介绍
1、含能化合物tnt因多个–no2基团，硝基上的氮原子处于氧化态，能发氧化还原反应，释放大量的能量，具有高爆速、高爆热的特性，成为各国军事和民用最常用的炸药组分之一。但tnt在生产、使用和军事活动中，产生了大量tnt炸药残留物进入水体或土壤，造成了严重的环境污染。含能炸药对微生物、动植物和人类有广泛的毒性，已证实tnt具有致畸、致突变、致癌作用，已被美国环境保护署(epa)列为c类致癌物。
2、目前最常用的爆炸性废水的去除方法为物理处理、化学处理和生物修复。物理修复包括吸附、电解和混凝等。碱性水解和氧化是化学处理常用的方法。但是运用物理和化学方法存在高成本和二次污染的问题。
3、生物法是利用植物或微生物降解污染物，是绿色、环保、低成本的一种方法，但是生物法存在去除效率低等问题。由农业废弃物生产的生物炭由于其绿色低碳、高效、低成本高效益，被认为是一种新型的环境功能材料，被广泛应用。生物炭具有比表面积大、致密的孔隙结构等特点，能够为微生物提供庇护所，也能为其提供良好的氧气和营养物质，还可以发挥自身的吸附性能，协同提高污染物去除率。
4、因此，有待于开发一种生物炭固定化微生物材料去除tnt的方法，为弹药销毁、军事训练和军工企业工厂等存在的含能化合物污染控制提供一种新途径。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有微生物降解tnt速率慢的问题，利用生物炭固定tn
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种去除tnt的生物炭固定功能微生物的制备方法，包括如下步骤：
4、s1：取含爆炸性污染物的成熟污泥，制成泥水混合液；泥水混合液进行振荡培养，然后将上清液接种到富集培养基振荡培养后，再在选择培养基中振荡培养，对菌株进行分离纯化，得到tnt降解菌株；
5、所述的泥水混合比为每克污泥与50～150ml的无菌水混合而成；振荡培养条件为25～35℃、100～300r/min下恒温振荡培养；
6、所述富集培养基配方为：糖源1质量份、蛋白源5～15质量份、钠盐8～12质量份、钾盐0.05～0.2质量份、镁盐0.01～0.1质量份、tnt 0.01～0.2质量份；
7、所述选择培养基配方为：tnt 0.05～0.2质量份、铵盐0.5～2质量份、钠盐0.2～1质量份、钾盐1～3质量份、镁盐0.1～0.3质量份、钙盐0.02～0.5质量份、铁盐0.01～0.05质量份；
8、s2：利用高温限氧慢速热解法制备椰壳生物炭，研磨后过不小于100目筛；
9、具体操作为：将用于制备生物炭的原材料椰壳用去离子水清洗后再用去离子水浸泡充分，在100～120℃下干燥，干燥后利用粉碎机进行粉碎，粉碎后过10目筛备用。
10、利用高温限氧慢速热解法，取粉碎后的原材料，从室温以3～6℃/min的速度升温至450～550℃，保持恒温碳化3～6h，待冷却至室温后取出；
11、s3：将步骤s1中得到的tnt降解菌在lb培养基中扩大培养后，离心收集tnt降解菌；
12、将离心收集的tnt降解菌与生物炭分散至无菌水中，混合震荡得到生物炭固定化tnt降解菌。
13、优选地，所述步骤s1中，富集培养基配为不少于5种梯度浓度tnt含量；泥水混合液的上清液首先接种于浓度tnt最低的富集培养基，然后依次更换更高浓度tnt富集培养基培养。
14、进一步地，所述上清液按4～6％的接种量加入到富集培养基中；培养基浑浊时取0.4～0.6％移种到新的富集培养基中。
15、优选地，所述步骤s2中，原材料放在石英坩埚中压实盖严，在管式炉中进行程序升温，首先从室温以5℃/min的速度升温至500℃，保持恒温碳化4h，待冷却至室温后取出。
16、优选地，所述步骤s3中，lb液体培养基中培养至od600不小于1后，将培养基进行离心收集菌体，用无菌水洗涤菌体后悬于不多于原lb液体培养基体积的无菌水中，并加入5～15g/l生物炭。
17、优选地，所述富集培养基配方为：葡萄糖1.0质量份、蛋白胨10质量份、nacl 10.5质量份、k2hpo4 0.1质量份、mgso4·7h2o 0.05质量份、tnt 0.02～0.1质量份；调整ph为6.8～7.5。
18、优选地，所述选择培养基配方为：tnt 0.1质量份、(nh4)2so4 1质量份、nacl 0.5质量份、kh2po4 0.5质量份、k2hpo4 1.5质量份、mgso4·7h2o 0.2质量份、cacl2·2h2o 0.1质量份、fecl3 0.02质量份。
19、优选地，所述lb液体培养基配方为：胰蛋白胨10质量份、酵母粉5质量份、nacl 10质量份；调整ph为6.8～7.5。
20、第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述方法制备的生物炭固定功能微生物。
21、第三方面，本专利技术提供一种第二方面所生物炭固定功能微生物用于去除tnt的应用。
22、本专利技术的有益效果：
23、1、将tnt降解菌固定在生物炭上，能有效地固定菌株，利用菌株降解吸附剂上的tnt，增加吸附剂的寿命，从而同时发挥吸附与生物降解作用，大大提高tnt的去除效率。
24、2、制备的生物炭具有较大的比表面积和较多的表面活性位点，给微生物提供良好的氧气和营养物质传输环境，且原材料来自于生活生产中的废弃物，成本低且易得，实现了废弃物的资源化利用。
25、3、制得的生物炭固定化tnt降解菌具有成本低、效率高、无二次污染等优点，有显著的经济和社会效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种生物炭固定功能微生物去除TNT的方法，其特征在于，制备一种去除TNT的生物炭固定功能微生物，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的去除TNT的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，富集培养基配为不少于5种梯度浓度TNT含量；泥水混合液的上清液首先接种于浓度TNT最低的富集培养基，然后依次更换更高浓度TNT富集培养基培养。
3.根据权利要求2所述的去除TNT的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述上清液按4～6％的接种量加入到富集培养基中；培养基浑浊时取0.4～0.6％移种到新的富集培养基中。
4.根据权利要求1所述的去除TNT的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，原材料放在石英坩埚中压实盖严，在管式炉中进行程序升温，从室温以5℃/min的速度升温至500℃，保持恒温碳化4h，待冷却至室温后取出。
5.根据权利要求1所述的去除TNT的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，LB液体培养基中培养至OD600不小于1后，将培养基进行离心收集菌体，用无菌水
6.根据权利要求1所述的去除TNT的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述富集培养基配方为：葡萄糖1.0质量份、蛋白胨10质量份、NaCl 10.5质量份、K2HPO4 0.1质量份、MgSO4·7H2O 0.05质量份、TNT 0.02～0.1质量份；调整pH为6.8～7.5。
7.根据权利要求1所述的去除TNT的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述选择培养基配方为：TNT 0.1质量份、(NH4)2SO4 1质量份、NaCl 0.5质量份、KH2PO4 0.5质量份、K2HPO4 1.5质量份、MgSO4·7H2O 0.2质量份、CaCl2·2H2O 0.1质量份、FeCl3 0.02质量份。
8.根据权利要求1所述的去除TNT的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述LB液体培养基配方为：胰蛋白胨10质量份、酵母粉5质量份、NaCl 10质量份；调整pH为6.8～7.5。
9.一种权利要求1～8中任意一项所述方法制备的生物炭固定功能微生物。
10.一种权利要求9所述生物炭固定功能微生物用于去除TNT的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种生物炭固定功能微生物去除tnt的方法，其特征在于，制备一种去除tnt的生物炭固定功能微生物，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的去除tnt的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，富集培养基配为不少于5种梯度浓度tnt含量；泥水混合液的上清液首先接种于浓度tnt最低的富集培养基，然后依次更换更高浓度tnt富集培养基培养。
3.根据权利要求2所述的去除tnt的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述上清液按4～6％的接种量加入到富集培养基中；培养基浑浊时取0.4～0.6％移种到新的富集培养基中。
4.根据权利要求1所述的去除tnt的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，原材料放在石英坩埚中压实盖严，在管式炉中进行程序升温，从室温以5℃/min的速度升温至500℃，保持恒温碳化4h，待冷却至室温后取出。
5.根据权利要求1所述的去除tnt的生物炭固定功能微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，lb液体培养基中培养至od600不小于1后，将培养基进行离心收集菌体，用无菌水洗涤菌体后悬于不多于原lb液体培养基体积的无菌水中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：董彬，赖成旭，韩梦薇，赵三平，朱勇兵，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。