[发明专利]一种有机污染物和秸秆降解促进剂及其应用

说明书

本发明公开了一种有机污染物和秸秆降解促进剂及其应用，所述促进剂按如下方法制备：将彩绒革盖菌、里氏木霉和黑曲霉分别接种至固体发酵培养基中，在25‑32℃、空气相对湿度75‑95％条件下通风培养7‑12d，获得所述有机污染物和秸秆降解促进剂；本发明促进剂既可用于秸秆快速还田，还可促进土壤有机污染物的高效降解，可大大降低使用成本，避免人工合成介体的二次污染问题。利用SSD促进剂处理含土霉素、2,4,5‑三氯酚以及毒死蜱的污染土壤，无需外加介体，三种污染物的降解率即可达94.74％、78.35％以及73.56％。发酵第10天对秸秆的降解率高达53.09％。

(一)技术领域

本发明涉及微生物发酵工程及环境治理技术领域，特别涉及一种土壤污染修复的方法。

(二)背景技术

我国土壤污染情况十分严峻，由于工业三废的大量排放、农药、化肥及抗生素的大规模使用，大量有机污染物排放到环境中并在土壤里不断累积。土壤中的有机污染物会进入植物组织，并通过食物链富集到动物和人体内，从而危害人体健康，甚至引发癌症和其他疾病。据报道，全国受污染的农田耕地占比22.1％,其中农药、抗生素等是土壤中常见的有机污染物。解决土壤污染问题、保护土地资源的可持续利用以及农产品的食用安全已刻不容缓。

以漆酶为核心的土壤生物修复研究，近年来已受到国内外的高度关注。漆酶(Laccase,EC 1.10.3.2)是一类多酚氧化酶，作为一种多功能环保型催化剂，除参与木质素降解之外，还可催化多种酚类和芳香类有机污染物及其衍生物的氧化。但目前将漆酶应用于土壤修复还存在着许多困难，首先是酶制剂的价格太高，难以规模化应用。其次是由于漆酶的氧化还原电势较低，对于大部分有机污染物需要小分子介体参与介导氧化。介体是一类起电子传递中间体作用的低分子量化合物，在催化过程中，先于底物迅速与漆酶反应，产生自由基后再与底物发生氧化作用，同时自身被还原。目前常用的合成介体稳定性较差、价格过高、还可能会对土壤造成二次污染。

农作物秸秆是廉价的可再生木质纤维素资源，我国每年的秸秆产量高达7亿多吨，这些资源长期以来未得到合理利用。在自然条件下秸秆的腐熟分解速度缓慢，秸秆的大量堆积会影响土壤的物理性状和后续耕作。而焚烧秸秆不但浪费资源，还会造成严重的环境污染。现有的秸秆腐熟菌剂对秸秆的腐解周期较长(通常要25d左右)，研制绿色、高效的秸秆还田技术对于增加土壤肥力，减少化肥用量，改善农业生态环境具有重要作用。

秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，它们分别可被特定的微生物高效降解。里氏木霉(Trichoderma reesei)、黑曲霉(Aspergillus niger)的优良菌株能分泌高活力的纤维素酶和木聚糖酶，对秸秆纤维素和半纤维素实现快速降解；彩绒革盖菌(Trametes versicolor)能分泌高活力的漆酶，漆酶在催化秸秆木质素降解的过程中，会释放大量木质素降解中间产物，它们可作为天然介体回补给漆酶，从而增强漆酶的催化能力，拓展其底物谱，并实现对土壤有机污染物的广谱、高效降解。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种有机污染物和秸秆降解促进剂及其应用，该促进剂既可快速降解秸秆还田，又可实现土壤有机污染物的高效降解，对于增加土壤肥力，减少化肥用量，改善农业生态环境以及污染土壤的生物修复具有重要作用。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种有机污染物和秸秆降解促进剂，所述促进剂按如下方法制备：将彩绒革盖菌、里氏木霉和黑曲霉分别接种至固体发酵培养基中，在25-32℃、空气相对湿度75-95％条件下通风培养7-12d，发酵产物即为所述有机污染物和秸秆降解促进剂；