高效降解菲的节杆菌菌株及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种高效降解菲的节杆菌菌株及其应用。所述的降解菲的节杆菌菌株的保藏编号为CGMCC?No.6581。本发明专利技术的菌株能够有效降解土壤及油泥中多环芳烃和杂环类物质特别是菲类物质，可有效应用于黄土塬区石油污染土壤和土壤中PAHs污染物的生物降解处理，特别是菲的降解率可达98％以上。本发明专利技术同时提供了该菌种生长与降解的营养液配方及使用此菌种现场修复石油污染土壤应用的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源生物技术和环境生物
，具体地说，本专利技术涉及一株节杆菌属Arthrobacter sp.菌株及其应用，该菌株能够有效降解土壤及油泥中多环芳烃和杂环类物质特别是菲类物质，可有效应用于黄土塬区石油污染土壤和土壤中PAHs污染物的生物降解处理。
技术介绍
随着石油工业的发展，石油对环境的污染污染越来越严重。特别是地下油罐和输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源，不仅造成土壤盐碱化、毒化，导致土壤破坏和废毁，而且其有毒物(主要是烃类，按照烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃的顺序毒性逐渐增强，我国第一批公布的68种优先控制污染物也将7种多环芳烃列入)能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统，最终直接危害人类。目前对已造成石油污染的土壤，可以采用生物或化学的处理技术，主要处理措施有以下三种:物理吸附法、化学光解法及生物代谢和降解法。尽管多环芳烃可以通过化学氧化、光解及挥发而被去除，但微生物降解依然是影响多环芳烃在环境中存留的主要过程。并且，环境中多环芳烃最彻底的处理方法是生物修复，生物修复主要是利用生物，通过工程措施为生物生长与繁殖提供必要的条件，将土壤及地下水或海洋中危险污染物从现场加速去除或降解。己知含有氧化PAHs (从苯并芘到菲)酶的微生物很多，各国科学家已分离出许多降解PAHs的纯菌或混合菌，这些微生物近年来也被研究应用于污染土壤的生物恢复。但是土壤是一个十分复杂的环境体系，受到其中很多因素，例如营养成分(碳、氮、磷源等)、温度、氧分压、含水量、PH值或盐浓度的变化等的影响，以及微生物在环境中存在不可培养的状态和多环芳烃的难降解性，目前国内仍没有适用于自身的系统成套的固相微生物降解多环芳烃技术。寻找合适的能够 有效降解土壤及油泥中多环芳烃和杂环类物质的微生物具有重要价值。
技术实现思路
本专利技术主要是针对上述微生物处理石油污染土壤的现状，提供一类能够有效降解土壤及油泥中多环芳烃和杂环类物质的微生物，进而提供利用该微生物处理石油污染土壤的方法。一方面，本专利技术提供了一种石油污染土壤高效降解多环芳烃的菌株，该菌株分离自黄土塬区石油污染土壤，通过对其形态特征、生理生化及16S rDNA基因序列分析初步鉴定属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)，本专利技术将该菌株命名为D4。该菌株已于2012年09月18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:北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所)，保藏编号=CGMCC N0.6581。该菌株能利用菲、芘及萘作为生长的唯一碳源，现场试验表明该节杆菌对低环的多环芳烃如萘(NAP)、菲(PHE)及蒽(ANT)的去除明显，特别是菲的降解率可达98%以上。本专利技术中也称该菌为降解菲的节杆菌，或简称降菲菌，即，本专利技术中的“节杆菌D4”、“降菲菌D4”均是指保藏编号为CGMCCN0.6581的降解菲的节杆菌。另一方面，本专利技术还提供了一种降解菲的节杆菌菌制剂，该降解菲的节杆菌菌制剂中含有保藏编号为CGMCC N0.6581的降解菲的节杆菌，该菌制剂可以为固态菌制剂或液态囷制剂。由所述囷株活化制备另一方面，本专利技术还提供了所述降菲菌的应用。在本专利技术的一具体实施方案中，提供了所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂在降解多环芳烃菲、萘、蒽中的应用。在本专利技术的另一具体实施方案中，提供了所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂在修复石油污染土壤中的应用，具体是将其应用于对石油污染土壤进行原位修复。更具体地，可以将本专利技术所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂到土壤中，进行培养，从而降解土壤中的污染物。本专利技术的降解菲的节杆菌还可以与土著菌联合应用于石油污染土壤的原位修复，利用本专利技术的降菲菌强化石油中菲及其它苯环类物质的降解效果，而土著菌可加强对饱和烃、非烃的降解。具体地，所述土著菌可以是所属领域中能够用于修复石油污染土壤的一些常规菌种，例如可以是选自铜绿假单胞菌、巨大芽孢杆菌、鲁菲不动杆菌和黄色类诺卡氏菌中的一种或多种。另一方面，本专利技术还提供了一种石油污染土壤原位修复方法，该方法包括加入本专利技术所述的降解菲的节杆菌或所述的降解菲的节杆菌菌制剂到土壤中，进行培养，从而降解土壤中的污染物。在本专利技术的一个具体实施方案中，本专利技术的石油污染土壤原位修复方法，是将包括所述降解菲的节杆菌的菌液加入到污染土壤中，以污染土壤的原油含量为100%计，包括所述降解菲的节杆菌的菌液的添加量为0.5wt% 1.5wt%(除特别注明外，本专利技术中所述比例与含量均为重量比例与含量)，菌液浓度为1.0X IO8 101(lCFU/ml。根据本专利技术的 具体实施方案，本专利技术的石油污染土壤原位修复方法中，所述土壤中还加入了土著菌菌液，与所述降解菲的节杆菌共同培养，以污染土壤的原油含量为100%计，土著菌菌液添加量为2wt% 5wt%，菌液浓度为1.0X IO8 101QCFU/ml。具体地，所述土著菌可以是选自铜绿假单胞菌、巨大芽孢杆菌、鲁菲不动杆菌、黄色类诺卡氏菌和黄绿链霉囷中的一种或多种。培养本专利技术的降解菲的节杆菌可以采用传统的节杆菌的培养基，也可根据其生长特性自行配制培养基。另一方面，根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术还提供了所利于述降解菲的节杆菌菌种生长与降解作用的营养液配方，该配方提供了微生物生长所需的营养物质，可强化微生物降解活性。在本专利技术的石油污染土壤原位修复方法，向土壤中加入该营养液以培养所述降解菲的节杆菌，利于本专利技术的降解菲的节杆菌的生长与降解效应。具体地，该营养液的配方组分如下:锰含量(MnCl2.4H20):25ppm ；钴含量(CoCl2.6H20):35ppm ；镍含量(NiCl2.2H20):2ppm ；钥含量(Na2MoO4.2H20):2ppm ;铁含量(FeSO4):1ppm ;铜含量(CuCl2):0.5ppm ；锌含量(ZnCl2): 2.5ppm ；硼含量(H3BO3):6ppm ;维生素c:0.2%。上述配方中，各元素后的括号内的内容表示配制时可采用的原料，例如，“锰含量(MnCl2.4H20)”表示可用MnCl2.4H20作为原料配制本专利技术的营养液，使其中的锰元素含量达到25ppm。营养液中余量为水。根据本专利技术的一具体实施方案，本专利技术的利用本专利技术的降菲节杆菌现场修复石油污染土壤的方法主要包括:(I)降菲节杆菌活化、扩大培养，备用；(2)按照相应比例添加降菲节杆菌(并可根据需要添加所述营养液，另可根据需要添加尿素和过磷酸钙使土壤中(::1 =85-100:8-10:3-1，按2-4%左右(￥七％)的比例添加锯末，表面活性剂吐温-800.5-1.0wt%)，采用旋耕机将加入的物质及大块油泥破碎混匀；每天进行翻土通风和浇水，增加供氧量，保持水分40-50% ；(3)10d 15d后再 补充添加降菲节杆菌、营养液(降菲节杆菌、营养液的补充量约为首次添加量的1/3 2/3，通常为1/2左右)，继续翻耕浇水；按照上述方法，处理约40d天后，即可取得良好的降菲效果(降菲率可高达98%以上甚至100%)。期间可定期检测含油率、原油组分及微生物活动状况，适当补充菌剂和/或营养液加强过程监测和控制。根据本专利技术的一具体实施方案，本专利技术的利用本专利技术的降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降解菲的节杆菌菌株(Arthrobacter?sp.)，其保藏编号为CGMCC?No.6581。

【技术特征摘要】
1.一种降解菲的节杆菌菌株(Arthrobacter sp.),其保藏编号为CGMCC N0.6581。2.一种降解菲的节杆菌菌制剂，该降解菲的节杆菌菌制剂中含有保藏编号为CGMCCN0.6581的降解菲的节杆菌菌株，该菌制剂为固态或液态菌制剂。3.权利要求1所述的降解菲的节杆菌菌株或权利要求2所述的降解菲的节杆菌菌制剂在降解多环芳烃菲、萘、蒽中的应用。4.权利要求1所述的降解菲的节杆菌菌株或权利要求2所述的降解菲的节杆菌菌制剂在修复石油污染土壤中的应用。5.一种石油污染土壤原位修复方法，该方法包括加入权利要求1所述的降解菲的节杆菌菌株或权利要求2所述的降解菲的节杆菌菌制剂到土壤中，进行培养，从而降解土壤中的污染物。6.根据权利要求5所述的方法，其中，是将包括所述降解菲的节杆菌的菌液加入到污染土壤中，以污染土壤的原油含量为100%计，包括所述降解菲的节杆菌的菌液的添加量为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琴，张海玲，周立辉，任建科，冀忠伦，赵敏，任小荣，李岩，蒋继辉，张璇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：