[发明专利]一种复合固定化菌剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种复合固定化菌剂及其制备方法与应用，该制备方法包括制备石油烃降解菌的菌悬液；其中，石油烃降解菌包括假单胞假碱菌、固氮假单胞菌、威尼斯不动杆菌及鞘氨醇单胞菌中的一种或几种的组合；向菌悬液中加入生物炭，并混合均匀使石油烃降解菌充分吸附到生物炭上，得到生物炭‑菌液混合液；将海藻酸钠与聚乙烯醇的混合NaCl水溶液与生物炭‑菌液混合液混合均匀，以进行交联固定化，再将所得混合液逐滴滴加到CaCl₂‑硼酸溶液中，以NaCl水溶液对所得混合液进行清洗后，将混合液置于无菌培养基平板上，自然晾干。该方法简便易行，成本低廉，可操作性强；所得复合固定化菌剂机械强度和对石油烃降解效果优异。

技术领域

本发明涉及一种复合固定化菌剂及其制备方法与应用，属于环境生物修复技术领域。

背景技术

石油作为世界三大能源之一，对人类的重要性不言而喻，但是在石油开采与利用的过程中难免造成泄漏，由于石油污染成分复杂、流动性差、生物毒性严重，会对水体、土壤以及人体健康造成严重危害。石油泄漏到土壤中，对表层土的污染最为严重，可以破坏土壤的结构，造成土壤通透性差，土壤颗粒黏连板结等问题，土壤呈现盐碱化。此外，石油污染土壤后，会造成土壤中碳含量增加，而氮和磷含量保持不变，所以会造成土壤中的碳、氮、磷含量失调，土壤中微生物的生长受到抑制。因此，对石油污染土壤的修复迫在眉睫。

石油污染的修复方法包括物理、化学和生物方法，其中，生物方法具有成本低、操作方便、对环境影响小、不造成二次污染等优势受到广发重视。但是由于石油烃中含有的大量有害物质，会对微生物的生长造成抑制。所以，如果直接把石油烃降解菌加入到土壤中，细菌的存活率较低，对石油的降解效果也较差。基于此，固定化微生物修复技术逐步兴起。

目前，对于微生物固定化技术，有两个方面的研究热点。一是固定化菌剂的实现技术，二是固定化载体材料的选择。固定化菌剂的实现技术按照固定化载体与细胞作用方式的不同，主要可分为吸附法、包埋法、交联法和共价结合法等。吸附法具有操作简单、细菌存活率高的优点被广发应用。常用的固定化载体材料包括：海藻酸盐、琼脂、卡拉胶、明胶、海绵、聚乙烯醇、硅藻土、高岭土、活性炭、麸皮、秸秆、稻米壳、椰子壳等。海藻酸钠、聚乙烯醇和麸皮均廉价易得，将高分子材料和天然有机质材料结合成一种复合材料，充分发挥各个材料的优势。麸皮具有微生物生存的碳氮比，可以为微生物提高良好的生存条件，海藻酸钠和聚乙烯醇具有较好的机械强度和硬度，可以保护吸附在麸皮生物炭上的细菌，所制备的固定化菌剂不易变形和遭到破坏。目前，固定化微生物技术均只固定了一种石油高效降解菌，如中国专利CN106148318A(申请号：201610524938.2)公开的固定化菌剂中仅采用了一种菌。不同细菌降解石油组分不同，复合菌群的降解效果要高于单一菌群。

因此，提供一种利用复合载体固定化复合菌群的技术已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种复合固定化菌剂制备方法。

本发明的另一个目的还在于提供由以上复合固定化菌剂制备方法制备得到的复合固定化菌剂。

本发明的又一个目的还在于提供以上所述复合固定化菌剂在修复石油烃污染土壤中的应用。

为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种复合固定化菌剂的制备方法，其中，所述固定化菌剂的制备方法包括以下步骤：

(1)制备石油烃降解菌的菌悬液；其中，所述石油烃降解菌包括假单胞假碱菌、固氮假单胞菌、威尼斯不动杆菌及鞘氨醇单胞菌中的一种或几种的组合；

(2)向所述菌悬液中加入生物炭，并混合均匀以使石油烃降解菌充分吸附到生物炭上，得到生物炭-菌液混合液；