一种gy2b降解菌固定化小球及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于微生物降解有机污染物技术领域，涉及一种GY2B降解菌固定化小球及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002]应经济社会的发展，苯酚是一种重要的有机原料，在医药、树脂、灭菌剂等多方面被广泛应用。但其腐蚀性、毒性、蓄积性使其对人体、环境中的大气和水体都会产生极大威胁。微生物处理有机污染物的方法以其低成本、二次污染小和降解彻底等特点被人们关注和使用。目前人们对于水体中包括苯酚在内的有机污染物，多采用直接向水体中投加微生态制剂的方法。但此方法微生物极易死亡，流失对降解处理造成麻烦，因此固定化微生物用于处理水污染问题被逐渐得到关注应用。
[0003]微生物的固定化大致分为两类，一为较简单的吸附固定法，此法吸附量有限，且易解析，并呈粉末状分散，也易流失，在实际应用中劣势明显；另一固定方法则是包埋固定的方法，此法制成的生物材料性质稳定，机械强度高并可在较长时间内反复使用，抗环境毒性能力也极强，对比游离菌和较简单的吸附固定法更具优势和特点，在实际水处理中也更具价值和应用前途。
[0004]包埋法的原理是将微生物截留于不溶性的凝胶聚合物空隙的网络空间，使微生物得以固定在凝胶聚合物整体中。凝胶体系的网络可防止微生物细胞的泄漏，同时可让基质渗入，令产物扩散，完成对污染物的降解过程。
[0005]GY2B降解菌属鞘氨醇单胞菌，GenBank登录号为DQ139343，保藏号为CCTMC NO:M206019。GY2B降解菌被筛选并证实对包括菲等多种多环芳烃具有较高或一定的降解能力。GY2B降解菌对多环芳烃污染物的降解通过细菌的摄入转化，能有效开环降解，使多种带苯环的有机污染物转化成简单无害或易处理的物质。除菲等芳烃化合物外，GY2B降解菌对苯酚也具有可观的降解能力。但是GY2B降解菌降解体系与普通菌株的降解进程并无二致，对其降解性能的提升也多涉及化学促进剂，营养物质之类。游离的GY2B降解菌在降解时流失易、菌体适应能力差的劣势也明显突出。因此，选择合适的载体包埋固定GY2B降解菌以优化其降解过程和性能，是极有意义且新颖的探索，并具有较大的经济效益。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种GY2B降解菌固定化小球，所述GY2B降解菌固定化小球克服了游离GY2B降解菌在降解过程中的缺点以及引入实际应用中面临的困难，可显著优化GY2B降解菌降解效率和速率，并能适用于多种毒性较大的受污染环境；
[0007]本发明的另一目的在于提供上述GY2B降解菌固定化小球的制备方法；
[0008]本发明的再一目的在于提供上述GY2B降解菌固定化小球的应用。
[0009]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0010]一种GY2B降解菌固定化小球，所述GY2B降解菌固定化小球是以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和高岭土的交联聚合产物为载体，包埋GY2B降解菌而形成的凝胶小球。
[0011]在所述GY2B降解菌固定化小球中，聚乙烯醇优选为80?120重量份，海藻酸钠优选为I?5重量份，高岭土优选为5?25重量份，GY2B降解菌优选的含量为4.7?7重量份。
[0012]所述GY2B降解菌优选为经过活化并在含苯酚的富集培养液中扩大培养的GY2B降解菌。
[0013]上述GY2B降解菌固定化小球的制备方法，包括以下步骤:
[0014](I)将聚乙烯醇和海藻酸钠依次加入水中并分别加热搅拌溶解，再加入高岭土，搅拌混合均匀，得到混合液；
[0015](2)将所得混合液于紫外光照射下冷却至室温，加入GY2B降解菌菌悬液，搅拌混合均匀，得到菌体包埋液；
[0016](3)将所得菌体包埋液滴加入交联液中，交联固化凝结成球，收集洗净得到所述GY2B降解菌固定化小球。
[0017]优选的，步骤⑴所述混合液中聚乙烯醇的质量百分比浓度为8%?12%，海藻酸钠的质量百分比浓度为0.1%?0.5%，高岭土的质量百分比浓度为0.5%?2.5% ;
[0018]优选的，步骤⑴中聚乙烯醇加入水中于80?100°C下搅拌2?4小时至充分溶解完毕；
[0019]优选的，步骤(I)中海藻酸钠加入水中于70?90°C下搅拌I?3小时至充分溶解完毕；
[0020]优选的，步骤⑴中加入高岭土后搅拌15?30分钟至混合均匀；
[0021]优选的，步骤(2)所述GY2B降解菌菌悬液占所述菌体包埋液的体积百分比浓度为8%?12% ；
[0022]优选的，所述GY2B降解菌菌悬液中GY2B降解菌的浓度为0.0588g/mL ；
[0023]优选的，步骤(2)所述GY2B降解菌菌悬液为经过传代培养活化并在含苯酚的富集培养液中扩大培养的GY2B降解菌菌悬液；
[0024]优选的，步骤(2)所述GY2B降解菌菌悬液的制备方法为:将GY2B降解菌传代培养进行活化形成菌体，将菌体在含苯酚的富集培养液中扩大培养得到浓菌液，再用无菌生理盐水离心洗涤浓菌液得到菌体，之后将洗得的菌体悬于无菌生理盐水中得到GY2B降解菌菌悬液；
[0025]所述GY2B降解菌菌悬液的具体制备步骤为:于经传代培养3?5次完成活化的GY2B降解菌菌落挑取I?2环至含苯酚浓度50?200mg/L的富集培养液中培养8?16小时得到浓菌液，将浓菌液用无菌生理盐水离心洗涤2?5次，洗得的菌体悬于生理盐水中，调节菌液浓度得到GY2B降解菌菌悬液，所得GY2B降解菌菌悬液于2?10°C保存备用；所述离心洗涤的条件为:温度2?10°C，离心转速6000?12000r/min，离心时间10?20min ；
[0026]富集培养液的配置方法为:将1g蛋白胨、5g牛肉膏及5gNaCl混溶于IL蒸馏水，调pH为7.0，进行灭菌处理，得到富集培养液；
[0027]优选的，步骤(3)所述交联液为硼酸与氯化钙加入水中混合配成的溶液，硼酸的质量浓度百分比含量为2%?4%，氯化钙的质量浓度百分比含量为3%?5% ;
[0028]优选的，步骤(3)所述交联固化的时间为22?26小时；
[0029]交联固化对温度要求不能太高温度，优选置于25?35摄氏度的恒温培养箱中交联固化；
[0030]优选的，步骤(3)所得GY2B降解菌固定化小球于含苯酚的MSM培养液中培养进行活化后保存；所述活化的具体操作为:将GY2B降解菌固定化小球置于含苯酚浓度50?200mg/L的MSM培养液中，于25?35°C下恒温震荡培养箱中避光培养，恒温震荡培养箱转速120?180r/min，培养时间22?28小时；经活化的GY2B降解菌固定化小球以无菌生理盐水洗涤2?4次，于2?6°C下保存备用；
[0031]所述MSM培养液为常规培养液，包含以下浓度的成分:5.0mL/L磷酸盐缓冲液(8.5g/L KH2PO4, 21.75g/L K2HPO4.H2O, 33.4g/L Na2HPO4.12H20，5.0g/LNH4Cl)，3.0mL/L MgSCVK 溶液(22.5g/L)，1.0mL/L CaCl 2水溶液(36.4g/L)，1.0mL/L FeCl 3水溶液(0.25g/L)，1.0mL/L 微量元素溶液(39.9mg/L MnSO4.H20,42.8mg/L ZnSO4.H2O, 34.7mg/L (NH4) 6Mo7024.4H20)，pH 调为 7.2 ;
[0032]上述MSM培养液通过高温蒸汽灭菌后得到试验所需的无菌MSM培养液，其中ml/L是指已配好的组分液在最终混合液体积为IL时的投加量，例如5.0mL/L磷酸盐缓冲液是指最终混合液体积为IL时，缓冲液投加量为5mL。
[0033]上述GY2B降解菌固定化小球在处理含苯酚废水中的应用。
[0034]优选的，所述GY2B降解菌固定化小球在处理含苯酚废水时，当