[发明专利]一种多环芳烃(PAHs)降解菌剂的制备及应用

说明书

一种多环芳烃(PAHs)降解菌剂的制备及应用，制备是将富铁污泥焙烧，冷却研磨得到富铁污泥生物炭；将土壤在降油培养基中培养得到培养液，移取培养液加入降油培养基中驯化，重复得到富集液；取富集液稀释后涂布于以多环芳烃为碳源的固体降油培养基上，置于生化培养箱中持续培养至有菌落生成；挑取单一菌落纯化得到多环芳烃降解的单一菌株，将单一菌株菌悬液等体积混合得到DT；最后将富铁污泥生物炭与DT混合，培养过滤干燥得到多环芳烃降解菌剂；应用是将污染土壤、水以及多环芳烃降解菌剂均匀混合得到混合物，养护以去除污染土壤中的多环芳烃；本发明加速多环芳烃降解，无二次污染的载体，且生物炭的添加可以改善土壤理化性质，增强土壤肥力。

技术领域

本发明属于土壤多环芳烃(PAHs)污染治理技术领域，具体涉及一种多环芳烃(PAHs)降解菌剂的制备及应用。

背景技术

近年来，随着石油产量的大大提高，石油的开采、运输、加工、销售过程都会造成石油泄漏。多环芳烃作为石油的主要成为之一，具有致癌、致畸、致突变的三致作用，因不能被生物降解而长期存于土壤中，造成土壤污染，对公众健康及周边环境产生危害。

对多环芳烃污染的土壤修复主要包括物理修复、生物修复和化学修复，物理修复处理费用高，对于高浓度多环芳烃污染场地工程量大；化学修复成本高，而生物修复因为经济高效且无二次污染等优点而获得了广泛的关注与应用。

目前，对于多环芳烃污染的生物修复主要采用微生物的生物强化修复技术。然而对于生物强化修复而言，由于添加的游离菌在污染土壤中存活率较低，生物修复周期长。利用生物炭作为载体将微生物进行固化制成多环芳烃降解菌剂可以有效提高有限空间内的微生物活性及微生物密度，加速多环芳烃的降解。市场中的多环芳烃降解菌剂往往由实验室人为驯化出的游离菌组成，不适应实际工程应用到环境中。目前常用的微生物载体多为聚丙烯塑料，添加至土壤中需进行二次处理。采用生物炭作为微生物载体则无需二次处理，同时可以改善土壤理化性质，增强土壤肥力，是一种环境友好的土壤改良剂。采用富铁污泥制备生物炭作为生物载体，有望实现在有限空间内增加微生物密度，提高微生物活性，加速多环芳烃的降解，同时达到以废治污的目的。

发明内容

本发明提供了一种多环芳烃(PAHs)降解菌剂的制备及应用方法，以加速多环芳烃的降解。生物炭作为无二次污染的载体，添加后可以改善土壤的理化性质，增强土壤肥力，同时富铁污泥作为一种难以处理的污水处理废弃物，将其制备成生物炭作为微生物载体，最终制备成多环芳烃降解菌剂，可以达到以废治污的效果。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种多环芳烃(PAHs)降解菌剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将富铁污泥在200℃～800℃下焙烧1h以上，冷却至室温，研磨成粉末，过300目筛，得到富铁污泥生物炭；

第二步，称取1g-200g土壤样品到降油培养基100-5000mL中，100-250rpm，5℃～50℃摇床震荡培养2d以上得到培养液；移取1-20mL培养液加入100-2000mL降油培养基中继续驯化培养1-7d；重复驯化培养步骤，连续富集培养1-10次，实现石油降解菌的富集，得到富集液；

第三步，取富集液采用稀释倍数法梯度稀释10^-3～10^-9后涂布于以多环芳烃为唯一碳源的固体降油培养基上，置于5℃～50℃生化培养箱中持续培养至有菌落生成；菌落长好后，在无菌的条件下，挑取生长状态好的单一菌落，再在LB培养基上进行划线，纯化得到多环芳烃降解的单一菌株，将单一菌株菌悬液等体积混合得到DT；

第四步，将富铁污泥生物炭与DT混合，DT和富铁污泥生物炭的液固比为1～10，培养时间为2h～96h，过滤干燥得到多环芳烃降解菌剂。

所述的第一步中焙烧温度为300-700℃，焙烧时间为3-5h，冷却匀质，得到富铁污泥生物炭。