[发明专利]微生物菌EDC-1及其原位修复矿区复合污染土壤的应用

说明书

本发明公开一种微生物菌EDC‑1及其原位修复矿区复合污染土壤的应用。本发明从山东某煤矿煤矸石堆场土壤中筛选和分离得到EDC‑1菌株，该菌株可利用萘、菲、蒽或芘为唯一碳源，并对重金属具有一定耐受性。本发明筛选的菌株具有重金属背景下多种PAHs的降解能力，且培养简单，成本较低，在多环芳烃及重金属复合污染场地生物修复具有较好应用前景。

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及有机污染物降解领域，更具体涉及一种矿区土壤复合污染修复菌霍氏肠杆菌EDC-1的筛选培养及其应用。

背景技术

芳香族化合物是环境中普遍且持久的污染物之一，是广泛存在的疏水性有机污染物。在煤矿、火电厂等周边的土壤中通常会出现复杂的多环芳烃(PAHs)及其衍生物的积累和共存。一般情况下，多环芳烃在土壤中相对稳定，并且比许多其他有机化合物难降解。多环芳烃的来源主要分为人为源和自然源两大类，自然界中的森林火灾、动植物和微生物代谢是多环芳烃的重要来源。人类活动过程中的工业生产、垃圾焚烧、以及各类煤炭、石油和天然气等矿物燃料的不完全燃烧均会向环境中释放大量多环芳烃。由于其致癌性、致畸性、致突变性的特点，对人体健康构成较大的潜在风险。

工业生产所需煤矿资源的开采，是多环芳烃土壤污染的主要传播途径。在矿区开采、运输、加工和堆放过程中都会土壤表层造成污染，煤矸石作为煤炭开采的副产物，是矿区多环芳烃污染治理的重点，大量有机污染物与重金属污染物由此排放到环境中。

微生物降解是一种公认的绿色修复方法，在有机污染修复中，已经有较完善的研究基础。作为一种减少污染物浓度和毒性的宝贵工具，生物修复技术同时具有低成本、高效、污染物针对性强、环境影响小，并且比目前用于去除污染物的其他方法持续效果更长。但由于矿区土壤属于复合污染体系，常规的生物修复方法在实地应用中有较大的局限性，且重金属也具有毒性，影响降解菌的活性。因此，在进行生物修复时，除了微生物自身多环芳烃的耐受和降解能力外，重金属耐受性也是一个重要的考量标准。

发明内容

针对现有技术的需求，本发明寻找用于可有效降解芳香族化合物这种有机污染物的降解菌。

因此，本发明的第一目的在于提供一种微生物菌EDC-1，所述菌株为霍氏肠杆菌 Enterobacter hormaechei，保藏编号为CGMCC NO.25958，2022年10月24日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC）。

该菌株分离自山东省新泰市某煤矿煤矸石堆场土壤。菌株EDC-1为革兰氏阴性细菌，在LB固体平板上菌落呈圆形、乳白色，表面隆起、光滑、整齐且不透明。所述霍氏肠杆菌EDC-1在最优生长温度在35-40℃，最适pH值为7-7.5。

所述霍氏肠杆菌菌株（Enterobacter hormaechei）EDC-1是首次在煤矿区煤矸石堆场中富集并筛选出来。

本发明提供所述的微生物菌EDC-1在多环芳烃污染和/或重金属污染水体或土壤修复中的应用。

具体地，所述多环芳烃选自萘、菲、蒽和/或芘；所述多环芳烃选自NAP、PHE、ANT、PYR、BaP、BghiP中的一种或多种；所述重金属是镉、铬、锑等重金属。更优选地，所述复合污染修复菌的菌悬液施于土壤中。

优选地，当污染物PHE浓度为50mg/L时，降解效率最高；在液体培养基体系中，重金属Cd²⁺浓度≤10mg/L时降解率维持在30%以上；在土壤体系中，重金属Cd²⁺浓度≤20mg/L时代谢能力未受明显抑制，可实现40%以上降解率。