高效降解菲的節桿菌菌株及其應用制造技術

本發明專利技術提供了一種高效降解菲的節桿菌菌株及其應用。所述的降解菲的節桿菌菌株的保藏編號為CGMCC?No.6581。本發明專利技術的菌株能夠有效降解土壤及油泥中多環芳烴和雜環類物質特別是菲類物質，可有效應用于黃土塬區石油污染土壤和土壤中PAHs污染物的生物降解處理，特別是菲的降解率可達98％以上。本發明專利技術同時提供了該菌種生長與降解的營養液配方及使用此菌種現場修復石油污染土壤應用的方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于能源生物技術和環境生物
，具體地說，本專利技術涉及一株節桿菌屬Arthrobacter sp.菌株及其應用，該菌株能夠有效降解土壤及油泥中多環芳烴和雜環類物質特別是菲類物質，可有效應用于黃土塬區石油污染土壤和土壤中PAHs污染物的生物降解處理。
技術介紹
隨著石油工業的發展，石油對環境的污染污染越來越嚴重。特別是地下油罐和輸油管線腐蝕滲漏污染土壤和地下水源，不僅造成土壤鹽堿化、毒化，導致土壤破壞和廢毀，而且其有毒物(主要是烴類，按照烷烴、環烷烴、烯烴、芳烴的順序毒性逐漸增強，我國第一批公布的68種優先控制污染物也將7種多環芳烴列入)能通過農作物尤其是地下水進入食物鏈系統，最終直接危害人類。目前對已造成石油污染的土壤，可以采用生物或化學的處理技術，主要處理措施有以下三種:物理吸附法、化學光解法及生物代謝和降解法。盡管多環芳烴可以通過化學氧化、光解及揮發而被去除，但微生物降解依然是影響多環芳烴在環境中存留的主要過程。并且，環境中多環芳烴最徹底的處理方法是生物修復，生物修復主要是利用生物，通過工程措施為生物生長與繁殖提供必要的條件，將土壤及地下水或海洋中危險污染物從現場加速去除或降解。己知含有氧化PAHs (從苯并芘到菲)酶的微生物很多，各國科學家已分離出許多降解PAHs的純菌或混合菌，這些微生物近年來也被研究應用于污染土壤的生物恢復。但是土壤是一個十分復雜的環境體系，受到其中很多因素，例如營養成分(碳、氮、磷源等)、溫度、氧分壓、含水量、PH值或鹽濃度的變化等的影響，以及微生物在環境中存在不可培養的狀態和多環芳烴的難降解性，目前國內仍沒有適用于自身的系統成套的固相微生物降解多環芳烴技術。尋找合適的能夠 有效降解土壤及油泥中多環芳烴和雜環類物質的微生物具有重要價值。
技術實現思路
本專利技術主要是針對上述微生物處理石油污染土壤的現狀，提供一類能夠有效降解土壤及油泥中多環芳烴和雜環類物質的微生物，進而提供利用該微生物處理石油污染土壤的方法。一方面，本專利技術提供了一種石油污染土壤高效降解多環芳烴的菌株，該菌株分離自黃土塬區石油污染土壤，通過對其形態特征、生理生化及16S rDNA基因序列分析初步鑒定屬于節桿菌屬(Arthrobacter sp.)，本專利技術將該菌株命名為D4。該菌株已于2012年09月18日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(地址:北京市朝陽區北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所)，保藏編號=CGMCC N0.6581。該菌株能利用菲、芘及萘作為生長的唯一碳源，現場試驗表明該節桿菌對低環的多環芳烴如萘(NAP)、菲(PHE)及蒽(ANT)的去除明顯，特別是菲的降解率可達98%以上。本專利技術中也稱該菌為降解菲的節桿菌，或簡稱降菲菌，即，本專利技術中的“節桿菌D4”、“降菲菌D4”均是指保藏編號為CGMCCN0.6581的降解菲的節桿菌。另一方面，本專利技術還提供了一種降解菲的節桿菌菌制劑，該降解菲的節桿菌菌制劑中含有保藏編號為CGMCC N0.6581的降解菲的節桿菌，該菌制劑可以為固態菌制劑或液態囷制劑。由所述囷株活化制備另一方面，本專利技術還提供了所述降菲菌的應用。在本專利技術的一具體實施方案中，提供了所述的降解菲的節桿菌或所述的降解菲的節桿菌菌制劑在降解多環芳烴菲、萘、蒽中的應用。在本專利技術的另一具體實施方案中，提供了所述的降解菲的節桿菌或所述的降解菲的節桿菌菌制劑在修復石油污染土壤中的應用，具體是將其應用于對石油污染土壤進行原位修復。更具體地，可以將本專利技術所述的降解菲的節桿菌或所述的降解菲的節桿菌菌制劑到土壤中，進行培養，從而降解土壤中的污染物。本專利技術的降解菲的節桿菌還可以與土著菌聯合應用于石油污染土壤的原位修復，利用本專利技術的降菲菌強化石油中菲及其它苯環類物質的降解效果，而土著菌可加強對飽和烴、非烴的降解。具體地，所述土著菌可以是所屬領域中能夠用于修復石油污染土壤的一些常規菌種，例如可以是選自銅綠假單胞菌、巨大芽孢桿菌、魯菲不動桿菌和黃色類諾卡氏菌中的一種或多種。另一方面，本專利技術還提供了一種石油污染土壤原位修復方法，該方法包括加入本專利技術所述的降解菲的節桿菌或所述的降解菲的節桿菌菌制劑到土壤中，進行培養，從而降解土壤中的污染物。在本專利技術的一個具體實施方案中，本專利技術的石油污染土壤原位修復方法，是將包括所述降解菲的節桿菌的菌液加入到污染土壤中，以污染土壤的原油含量為100%計，包括所述降解菲的節桿菌的菌液的添加量為0.5wt% 1.5wt%(除特別注明外，本專利技術中所述比例與含量均為重量比例與含量)，菌液濃度為1.0X IO8 101(lCFU/ml。根據本專利技術的 具體實施方案，本專利技術的石油污染土壤原位修復方法中，所述土壤中還加入了土著菌菌液，與所述降解菲的節桿菌共同培養，以污染土壤的原油含量為100%計，土著菌菌液添加量為2wt% 5wt%，菌液濃度為1.0X IO8 101QCFU/ml。具體地，所述土著菌可以是選自銅綠假單胞菌、巨大芽孢桿菌、魯菲不動桿菌、黃色類諾卡氏菌和黃綠鏈霉囷中的一種或多種。培養本專利技術的降解菲的節桿菌可以采用傳統的節桿菌的培養基，也可根據其生長特性自行配制培養基。另一方面，根據本專利技術的具體實施方案，本專利技術還提供了所利于述降解菲的節桿菌菌種生長與降解作用的營養液配方，該配方提供了微生物生長所需的營養物質，可強化微生物降解活性。在本專利技術的石油污染土壤原位修復方法，向土壤中加入該營養液以培養所述降解菲的節桿菌，利于本專利技術的降解菲的節桿菌的生長與降解效應。具體地，該營養液的配方組分如下:錳含量(MnCl2.4H20):25ppm ；鈷含量(CoCl2.6H20):35ppm ；鎳含量(NiCl2.2H20):2ppm ；鑰含量(Na2MoO4.2H20):2ppm ;鐵含量(FeSO4):1ppm ;銅含量(CuCl2):0.5ppm ；鋅含量(ZnCl2): 2.5ppm ；硼含量(H3BO3):6ppm ;維生素c:0.2%。上述配方中，各元素后的括號內的內容表示配制時可采用的原料，例如，“錳含量(MnCl2.4H20)”表示可用MnCl2.4H20作為原料配制本專利技術的營養液，使其中的錳元素含量達到25ppm。營養液中余量為水。根據本專利技術的一具體實施方案，本專利技術的利用本專利技術的降菲節桿菌現場修復石油污染土壤的方法主要包括:(I)降菲節桿菌活化、擴大培養，備用；(2)按照相應比例添加降菲節桿菌(并可根據需要添加所述營養液，另可根據需要添加尿素和過磷酸鈣使土壤中(::1 =85-100:8-10:3-1，按2-4%左右(￥七％)的比例添加鋸末，表面活性劑吐溫-800.5-1.0wt%)，采用旋耕機將加入的物質及大塊油泥破碎混勻；每天進行翻土通風和澆水，增加供氧量，保持水分40-50% ；(3)10d 15d后再 補充添加降菲節桿菌、營養液(降菲節桿菌、營養液的補充量約為首次添加量的1/3 2/3，通常為1/2左右)，繼續翻耕澆水；按照上述方法，處理約40d天后，即可取得良好的降菲效果(降菲率可高達98%以上甚至100%)。期間可定期檢測含油率、原油組分及微生物活動狀況，適當補充菌劑和/或營養液加強過程監測和控制。根據本專利技術的一具體實施方案，本專利技術的利用本專利技術的降本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種降解菲的節桿菌菌株(Arthrobacter?sp.)，其保藏編號為CGMCC?No.6581。

【技術特征摘要】
1.一種降解菲的節桿菌菌株(Arthrobacter sp.),其保藏編號為CGMCC N0.6581。2.一種降解菲的節桿菌菌制劑，該降解菲的節桿菌菌制劑中含有保藏編號為CGMCCN0.6581的降解菲的節桿菌菌株，該菌制劑為固態或液態菌制劑。3.權利要求1所述的降解菲的節桿菌菌株或權利要求2所述的降解菲的節桿菌菌制劑在降解多環芳烴菲、萘、蒽中的應用。4.權利要求1所述的降解菲的節桿菌菌株或權利要求2所述的降解菲的節桿菌菌制劑在修復石油污染土壤中的應用。5.一種石油污染土壤原位修復方法，該方法包括加入權利要求1所述的降解菲的節桿菌菌株或權利要求2所述的降解菲的節桿菌菌制劑到土壤中，進行培養，從而降解土壤中的污染物。6.根據權利要求5所述的方法，其中，是將包括所述降解菲的節桿菌的菌液加入到污染土壤中，以污染土壤的原油含量為100%計，包括所述降解菲的節桿菌的菌液的添加量為0.5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊琴，張海玲，周立輝，任建科，冀忠倫，趙敏，任小榮，李巖，蔣繼輝，張璇，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：