[发明专利]一种用于海洋石油污染修复的固定化菌剂

说明书

本发明公开了一种用于海洋石油污染修复的固定化菌剂，属于生物修复技术领域。本发明用于海洋石油污染修复的固定化菌剂，包括PVA、改性海藻酸钠和膨润土；其中改性海藻酸钠由烯丙胺盐酸盐改性。改性海藻酸钠的改性方法包括如下步骤：取海藻酸钠加入水，搅拌至完全溶解后加热；氮气保护下加入过硫酸铵，搅拌后降温；加入烯丙胺盐酸盐，加入后升温至反应；反应结束后调节pH，使用水透析后冻干即得改性海藻酸钠。改性海藻酸钠可以克服海藻酸钠机械强度较低的问题，使得固定化菌剂机械强度增加，耐久性提高。制得的固定化菌剂传质能力好、降解原油能力强。

技术领域

本发明涉及生物修复技术领域，具体涉及一种用于海洋石油污染修复的固定化菌剂。

背景技术

由于石油在世界各地的分布和消费的不均及海运的低廉，各国之间的石油运输主要以海洋运输为主。勘探及开采技术的不断进步，海洋的石油资源因被世界各国所重视。因人为因素及自然灾害等原因导致海洋溢油事件频繁发生。当这些意外事件发生时，上万吨的原油进入了海洋环境，造成了巨大的生态破坏。

石油在成份和相态上都是极为复杂的混合物，其中烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃等，此外还有各种含有氮、氧、硫的有机化合物和铁、镍、铜、钒等微量金属元素。使用生物处理的方法修复石油污染是一个热门研究领域。生物处理主要有生物促进和生物强化这两种方式。前者是向污染环境中施加营养来促进土著微生物的生长，后者是向污染环境中添加石油降解菌以达到修复的目的生物修复方法具有高效经济、低成本、无污染的优点，是生态可持续发展的必要修复手段。

使用固定化微生物制备处理环境污染的菌剂是一个新兴的研究方向。固定化微生物的制备方法主要有吸附法、包埋法、包络法、共价法和交联法等，吸附法的固定化操作简单，条件温和，而且载体可以再生；但是细胞与载体之间的结合力较弱，微生物容易脱落，因此应用中的稳定性不好。交联法的优点是可以获得很高的细胞密度，但由于缺乏良好的机械强度而不能得到广泛的应用。共价法固定化微生物稳定性好，不易脱落，但限制了其活性，同时反应激烈，操作与控制复杂苛刻。包埋法有较好的综合性能，催化活性保留和存活力都比较高，且包埋在反应工程（包括反应器的设计、操作稳定性等）中应用灵活，因此，包埋法是目前制备固定化微生物较为理想的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传质能力好、降解原油能力强的用于海洋石油污染修复的固定化菌剂；本发明的另一个目的在于提供一种增强固定化菌剂机械强度的改性海藻酸钠。

为达到上述发明目的，采用如下技术方案。

本发明公开了一种用于海洋石油污染修复的固定化菌剂，包括PVA、改性海藻酸钠和膨润土；其中改性海藻酸钠由烯丙胺盐酸盐改性。

PVA具有抗降解、性能稳定的特点，而海藻酸钠具有易于成型，适合微生物生长的特点，加入膨润土使其具有一定的溶胀性，增加固定化菌剂的孔隙，有利于微生物的附着和繁殖；改性海藻酸钠可以克服海藻酸钠机械强度较低的问题，使得固定化菌剂机械强度增加，耐久性提高。

优选地，改性海藻酸钠的改性方法包括如下步骤：取海藻酸钠加入水，搅拌至完全溶解后加热；氮气保护下加入过硫酸铵，搅拌后降温；加入烯丙胺盐酸盐，加入后升温至反应；反应结束后调节pH，使用水透析后冻干即得改性海藻酸钠。

优选地，海藻酸钠与烯丙胺盐酸盐的重量比为1-5:0.5-5。

优选地，改性海藻酸钠的改性方法包括如下步骤：

按重量份计，取1-5份海藻酸钠加入10-100份水，搅拌至完全溶解后加热至55-70℃；氮气保护下加入0.1-5份过硫酸铵，搅拌10-20min后降温至0-2℃；缓慢加入0.5-5份烯丙胺盐酸盐，加入后升温至65-80℃反应1-5h；反应结束后调节pH至中性，使用水透析24-60h后冻干即得改性海藻酸钠。

优选地，固定化菌剂的制备方法包括如下步骤：