石油烴降解菌載體材料及制備方法及用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了石油烴降解菌載體材料及用途，制備方法為：1)將玉米芯切成塊，用水沖洗干凈，在鹽酸水溶液中浸泡；取出，用無菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到玉米芯粉末；將大豆秸稈切成段，用水沖洗干凈，在鹽酸水溶液中浸泡；取出，用無菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到大豆秸稈粉末；2)將玉米芯粉末和大豆秸稈粉末按照質(zhì)量比為2：1的比例混合，制得石油烴降解菌載體材料。與傳統(tǒng)的載體材料比，本發(fā)明的石油烴降解菌載體材料能夠顯著降低土壤斥水力、表面張力，提高石油污染土壤持水能力和微生物活性，為降解菌解烴能力發(fā)揮創(chuàng)造了良好的條件，降解效率顯著提高。
【專利說明】石油烴降解菌載體材料及制備方法及用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種石油烴降解菌載體材料及制備方法 及用途。

【背景技術(shù)】
[0002] 土壤石油污染是我國(guó)石油產(chǎn)區(qū)的一重要環(huán)境問題。土壤被石油污染后，生產(chǎn)力降 低，石油中的有害組分還能夠進(jìn)入到水體、大氣，甚至農(nóng)產(chǎn)品中，嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量和危害 人體健康。各國(guó)專家一直在石油污染土壤修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】進(jìn)行研發(fā)、攻關(guān)工作，但由于石油組 分復(fù)雜，一旦其污染環(huán)境后，修復(fù)難度較大。生物修復(fù)是石油污染土壤治理的一非常有潛力 的途徑，其主要包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)以及微生物-植物聯(lián)合修復(fù)。微生物修復(fù)由于效 率高，不產(chǎn)生二次污染，是國(guó)內(nèi)外研究關(guān)注的熱點(diǎn)。
[0003] 進(jìn)行微生物修復(fù)，在篩選得到高效降解菌后，還應(yīng)具備性能優(yōu)良的載體材料，當(dāng)前 應(yīng)用較多的是粉碎的作物秸桿和無機(jī)材料，進(jìn)行載體材料的選擇時(shí)，一、載體材料要有吸附 微生物的性能；二、能支撐微生物正常生長(zhǎng)繁殖，不能對(duì)微生物產(chǎn)生毒害作用；三、能為微 生物降解功能的發(fā)揮創(chuàng)造條件。當(dāng)前，人們對(duì)前兩個(gè)條件關(guān)注較多，能為微生物降解能力發(fā) 揮創(chuàng)造條件的載體材料報(bào)道較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石油烴降解菌載體材料的制備方 法。
[0005] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種能提高降解菌降解效率的石油烴降解菌載體材 料。
[0006] 本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供石油烴降解菌載體材料改良石油污染土壤性質(zhì)，促進(jìn) 污染土壤修復(fù)的用途。
[0007] 本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供含石油烴降解菌載體材料的石油污染土壤修復(fù)劑。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
[0009] 石油烴降解菌載體材料的制備方法，包括如下步驟：
[0010] 1)將玉米芯切成塊，用水沖洗干凈，在體積濃度為10% -12%的鹽酸水溶液中浸 泡12-16h ;取出，用無菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到玉米芯粉末；將大豆秸 桿切成段，用水沖洗干凈，在體積濃度為10-12%的鹽酸水溶液中浸泡12-16h ;取出，用無 菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到大豆秸桿粉末；
[0011] 2)將玉米芯粉末和大豆秸桿粉末按照質(zhì)量比為2 :1的比例混合，制得石油烴降解 菌載體材料。
[0012] 上述方法制備的石油烴降解菌載體材料。
[0013] 石油烴降解菌載體材料改良石油污染土壤性質(zhì)，促進(jìn)污染土壤修復(fù)的用途。
[0014] 含石油烴降解菌載體材料的石油污染土壤修復(fù)劑，是用下述方法制成：
[0015] (1)將石油烴降解菌接種到LB液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)36_48h ;
[0016] (2)按照每千克：〇. 5L的比例，將權(quán)利要求2的石油烴降解菌載體材料與步驟（1) 獲得的液體混和，室溫發(fā)酵36-54h，晾至含水量為25±2%，即得。
[0017] 石油烴降解菌選自羅爾斯通氏菌XB菌株CGMCC N0. 3389、紅球菌JH菌株CGMCC N0. 3388、或沙雷氏菌 BF40 菌株 CGMCC N0. 5236。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0019] 與傳統(tǒng)的載體材料粉碎的小麥秸桿、玉米秸桿、大豆秸桿進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的 石油烴降解菌載體材料能夠顯著降低土壤斥水力、表面張力，提高石油污染土壤持水能力 和微生物活性，為降解菌解烴能力發(fā)揮創(chuàng)造了良好的條件，降解效率顯著提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為不同材料處理石油污染土壤斥水性。
[0021] 圖2為不同材料中降解菌數(shù)量。
[0022] 圖3為不同處理土壤中石油降解率。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的實(shí)施例是為了使本領(lǐng)域 的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明，但并不對(duì)本發(fā)明作任何限制，特別是石油烴降解菌并 不限于本發(fā)明實(shí)施例所列的細(xì)菌，能夠?qū)κ蜔N產(chǎn)生降解作用的其它細(xì)菌也屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 石油烴降解菌載體材料的制備方法，包括如下步驟：
[0026] 1)將玉米芯切成1cm3左右的塊，用水沖洗干凈，在體積濃度為11 %的鹽酸水溶液 中浸泡14h ;取出，用無菌水沖洗至中性左右，烘干，粉粹，過20目篩，得到玉米芯粉末；將大 豆秸桿切成15cm的段，用水沖洗干凈，在體積濃度為11 %的鹽酸水溶液中浸泡14h ;取出， 用無菌水沖洗至中性左右，烘干，粉粹，過20目篩，得到大豆秸桿粉末；
[0027] 2)將玉米芯粉末和大豆秸桿粉末按照質(zhì)量比為2 :1的比例混合，制得石油烴降解 菌載體材料。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 石油烴降解菌載體材料的制備方法，包括如下步驟：
[0030] 1)將玉米芯切成1. 5cm3左右的塊，用水沖洗干凈，在體積濃度為12%的鹽酸水溶 液中浸泡12h;取出，用無菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到玉米芯粉末；將大豆 秸桿切成20cm的段，用水沖洗干凈，在體積濃度為12%的鹽酸水溶液中浸泡12h ;取出，用 無菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到大豆秸桿粉末；
[0031] 2)將玉米芯粉末和大豆秸桿粉末按照質(zhì)量比為2 :1的比例混合，制得石油烴降解 菌載體材料。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 石油烴降解菌載體材料的制備方法，包括如下步驟：
[0034] 1)將玉米芯切成2cm3左右的塊，用水沖洗干凈，在體積濃度為10%的鹽酸水溶液 中浸泡16h;取出，用無菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到玉米芯粉末；將大豆 秸桿切成l〇cm的段，用水沖洗干凈，在體積濃度為10%的鹽酸水溶液中浸泡16h ;取出，用 無菌水沖洗至中性，烘干；粉粹，過20目篩，得到大豆秸桿粉末；
[0035] 2)將玉米芯粉末和大豆秸桿粉末按照質(zhì)量比為2 :1的比例混合，制得石油烴降解 菌載體材料。
[0036] 實(shí)施例4
[0037] 石油烴降解菌載體材料改良石油污染土壤性質(zhì)的用途
[0038] 土壤斥水性是指水分不能或很難濕潤(rùn)土壤顆粒表面的現(xiàn)象，土壤被石油污染后， 由于石油的疏水性導(dǎo)致土壤斥水性大大提高，直接影響了石油降解菌的活性和降解能力。
[0039] 實(shí)驗(yàn)分組：
[0040] 小麥秸桿組：干燥粉碎的小麥秸桿；
[0041] 玉米秸桿組：干燥粉碎的玉米秸桿；
[0042] 大豆秸桿組：干燥粉碎的的大豆秸桿；
[0043] 石油烴降解菌載體材料組（簡(jiǎn)稱載體材料組）：實(shí)施例1制備的石油烴降解菌載 體材料；
[0044] 空白對(duì)照組：不加入任何材料。
[0045] 實(shí)驗(yàn)過程：
[0046] 分別將載體材料組、小麥秸桿組、玉米秸桿組、大豆秸桿組，每組都按照質(zhì)量為 1 %、3%、5 %的量加入到石油質(zhì)量含量為1. 5 %的土壤中，混勻，以未加入任何材料的相同 污染土壤作為空白對(duì)照。分別將處理后的土壤裝入直徑5cm，高為15cm的玻璃管中，輕壓使 土壤容重為1.2g/cm 3,并使土壤含水量為16%，室溫放置2d。采用滴水穿透時(shí)間法測(cè)定不 同處理土壤的斥水力，具體方法為用標(biāo)準(zhǔn)滴管在15_高度滴3滴蒸餾水（約0. 15mL)于土 柱中央，用秒表記錄液滴從土壤表面消失的時(shí)間，結(jié)果見圖1。
[0047] 實(shí)驗(yàn)證明，向石油質(zhì)量含量為1. 5%的土壤中加入本發(fā)明的實(shí)施例1制備的載體 材料，石油污染土壤斥水力大幅降低，并隨著加入量的增加，降低幅度增大，當(dāng)加入質(zhì)量為 5%時(shí)，處理土壤斥水力與空白對(duì)照組相比下降了 83. 7%。而小麥秸桿、玉米秸桿、大豆秸桿 降低土壤斥水力的能力較差，當(dāng)加入質(zhì)量為5%時(shí)，處理土壤斥水力與空白對(duì)照相比分別下 降了 27. 9%、35. 7%、33. 3%，土壤斥水性與土壤含水量及持水能力有關(guān)，降低土壤斥水力， 提高了污染土壤持水、保水能力，為解烴菌降解石油創(chuàng)造了有利條件。
[0048] 經(jīng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的石油烴降解菌載體材料，在石油質(zhì)量含量 為1.5%的土壤中加入質(zhì)量為5%時(shí)處理土壤斥水力與空白對(duì)照組相比下降了 82. 7%和 81. 6%。
[0049] 實(shí)施例5
[0050] 石油烴降解菌載體材料降低土壤表面張力實(shí)驗(yàn)
[0051] 實(shí)施例1制備（簡(jiǎn)稱載體材料1組），實(shí)施例2制備（簡(jiǎn)稱載體材料2組），實(shí)施 例3制備（簡(jiǎn)稱載體材料3組）
[0052] 空白對(duì)照組。
[0053] 向三份石油質(zhì)量含量為1. 5%的土壤中，分別加入實(shí)施例1、2、3制備的石油烴降 解菌載體材料使質(zhì)量含量為5 %，混勻，土壤含水量保持在16 %，室溫放置30d，以未加入 任何材料的相同污染土壤作為空白對(duì)照，重復(fù)三次。每l〇d，取樣，按照水土比2. 5:1制成水 土混合液，測(cè)定表面張力，結(jié)果見表1。與對(duì)照相比，加入載體材料后，土壤表面張力明顯降 低，降幅為10%左右，達(dá)到了極顯著水平（P〈〇. 01)。污染土壤表面張力降低后，石油污染物 的生物可利用性會(huì)顯著提高，降解速度加快。
[0054] 表1不同處理土壤表面張力
[0055]

【權(quán)利要求】
1. 石油烴降解菌載體材料的制備方法，其特征是包括如下步驟： 1) 將玉米芯切成塊，用水沖洗干凈，在體積濃度為10% -12 %的鹽酸水溶液中浸泡 12-16h ;取出，用無菌水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到玉米芯粉末；將大豆秸桿 切成段，用水沖洗干凈，在體積濃度為10-12%的鹽酸水溶液中浸泡12-16h ;取出，用無菌 水沖洗至中性，烘干，粉粹，過20目篩，得到大豆秸桿粉末； 2) 將玉米芯粉末和大豆秸桿粉末按照質(zhì)量比為2 :1的比例混合，制得石油烴降解菌載 體材料。
2. 權(quán)利要求1的方法制備的石油烴降解菌載體材料。
3. 權(quán)利要求2的石油烴降解菌載體材料改良石油污染土壤性質(zhì)，促進(jìn)污染土壤修復(fù)的 用途。
4. 含權(quán)利要求2的石油烴降解菌載體材料的石油污染土壤修復(fù)劑，其特征是用下述方 法制成： (1)將石油烴降解菌接種到LB液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)36-48h ; ⑵按照每千克：〇. 5L的比例，將權(quán)利要求2的石油烴降解菌載體材料與步驟（1)獲得 的液體混和，室溫發(fā)酵36-54h，晾至含水量為25±2%，即得。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述含權(quán)利要求2的石油烴降解菌載體材料的石油污染土壤修復(fù) 齊U，其特征是所述石油烴降解菌為羅爾斯通氏菌XB菌株CGMCC NO. 3389、紅球菌JH菌株 CGMCC NO. 3388、或沙雷氏菌 BF40 菌株 CGMCC NO. 5236。
【文檔編號(hào)】C12R1/425GK104152432SQ201410400607
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】謝文軍, 張衍鵬, 吳濤, 王君, 劉少文 申請(qǐng)人:濱州學(xué)院