[发明专利]一种利用微纳米气泡促进非光合固碳微生物生长的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种利用微纳米气泡促进非光合固碳微生物生长的方法及其应用，本发明方法先配制混合电子供体培养基，混合均匀后，过滤；制备微纳米气泡水；将微纳米气泡水与培养基进行混合得到混合培养液；再向混合培养液中加入非光合固碳微生物，并培养得到非光合固碳微生物菌液；或向混合培养液中加入含有非光合固碳微生物的土样或水样，培养后得到非光合固碳微生物菌液。对比不同方法培养的非光合固碳微生物的固碳效率，筛选所需的非光合固碳微生物。本发明利用微纳米气泡，通过提高溶液中传质效率、调节氧化还原电位、增加溶液中无机碳含量或溶氧浓度，配合混合电子供体培养基提高非光合微生物固碳效率，并将其应用于筛选高效固碳微生物菌种。

技术领域

本发明涉及一种利用微纳米气泡促进非光合固碳微生物生长的方法及其在筛选高效固碳微生物中的应用，属于微生物固定CO₂领域。

背景技术

二氧化碳所引发的温室效应造成的气候变暖是当前全球面临的重大环境问题。2019年12 月，联合国世界气象组织发表年度评估报告，称气候变迁已超出人类适应能力，2019年以来全球气温较工业革命前，均温高出1.1摄氏度。IPCC在其《全球升温1.5℃》报告中提到将全球升温限制在1.5℃将减少对生态系统、人类健康和福祉的挑战性影响，从而更容易实现联合国可持续发展目标。而要实现这一目标，全球需在2050年实现二氧化碳净零排放和其他温室气体的深度减排。

生物法固定二氧化碳主要靠植物和自养微生物，而相比植物，微生物的特点在于环境适应性较强。尤其在一些不适合植物生长的特殊环境条件下，例如干旱贫瘠的沙质土壤和无光的土壤环境中，非光合自养微生物固碳的优势便显现出来了。因此，自养微生物固定二氧化碳对于整个生物圈的物质流和能量流都有着重要意义。

微纳米气泡，因其尺度小、水中存续时间长、界面Zeta电位高、自身增压溶解、破裂瞬间释放自由基量大的特性，近年来在环境修复领域受到广泛关注。根据文献报道，微纳米气泡在水中可以存续15天，且随着微纳米气泡尺度或者是直径越小，其越稳定，存续时间越长。目前微纳米气泡已被尝试应用于促进微生物生长，但主要是利用其增加液体中传质效率的特性，而有关微纳米气泡(特别是不同气源)促进非光合自养微生物的报道还未见。

考虑到微纳米气泡在液体中的特殊理化特性，配合相应培养条件，多种气源的微纳米气泡均可有效促进非光合自养微生物的生长。并且可以将这一方法应用于筛选高效的固碳微生物上，进而有利于增强非光合固碳微生物在实际应用中潜在的经济效益和社会效益。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种利用微纳米气泡促进非光合固碳微生物生长的方法及其应用，利用微纳米气泡，通过提高溶液中传质效率、调节氧化还原电位、增加溶液中无机碳含量或溶氧浓度等，配合混合电子供体培养基提高非光合微生物固碳效率。并将其应用于筛选高效固碳微生物菌种。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用微纳米气泡促进非光合固碳微生物生长的方法，包括如下步骤：

(1)混合电子供体培养基的制备：