一种海洋石油污染降解用的修复方法与流程

本发明属于海洋污染降解领域，尤其涉及一种海洋石油污染降解用的修复方法。

背景技术：

海洋石油溢油及石油污染问题一直是影响海洋环境和海洋生态的重要问题。目前对于海洋石油污染，特别是突发性溢油事故的紧急处理，主要针对溢油发生初期的海洋表层海水，采用物理拦截、回收等方式进行应急处置。但是，对于海底溢油或者随水体运动沉降至海底沉积物中的石油污染，目前还没有很好的物理、化学方法可以处理，沉积物中石油降解微生物的环境自净和人为导入石油降解微生物是目前解决海洋沉积物石油污染的主要方式。

然而，上述方式存在的缺点在于：1、物理与化学修复法，极易造成二次污染；2、修复大部分只能进行表面漂浮轻质油的围拦与清理；3、修复技术只能短时间作用，不能形成长效性。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种海洋石油污染降解用的修复方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种海洋石油污染降解用的修复方法，包括以下步骤：

(1)制备种子液

a、制备培养基：在950ml去离子水中加入胰蛋白胨10g、酵母提取物5g和氯化钠10g，摇动容器直至溶质溶解，用5mol/L的NaOH溶液调pH至7.0，再用去离子水定容至1L，在15psi高压下蒸汽灭菌21min；

b、在步骤a的培养基中接种海洋修复类菌种，并放置在摇床上培养至吸光度大于1.0，镜检无杂菌制得种子液；

(2)制备菌液

a、一级发酵：在一级发酵罐中，将胰蛋白胨450g、酵母浸粉120g、氯化钙1.4g、硫酸镁14g、氯化钠800g、硫酸亚铁4g和硫酸氢二钾100g加入到80L水中搅拌溶解后，调节pH至7.5，在121℃、1.5MPa条件下灭菌，降温至30℃，将种子液在无菌条件下接种至一级发酵罐；

b、二级发酵：在二级发酵罐中，将胰蛋白胨4800g、酵母浸粉1300g、氯化钙15g、硫酸镁140g、氯化钠8000g、硫酸亚铁40g和硫酸氢二钾1000g加入到800L水中搅拌溶解后，调节pH至7.5，在121℃、1.5MPa条件下灭菌，降温至30℃；当一级发酵罐中的的菌液吸光度大于1.0时，将发酵液在无菌条件下转移至二级发酵罐中，无菌过滤通风搅拌培养，多点无菌取样，监测至吸光度大于1.1，杂菌率控制在10wt％以下，完成二级发酵；

c、三级发酵：在三级发酵罐中，将胰蛋白胨25kg、酵母浸粉7kg、氯化钙80g、硫酸镁750g、氯化钠40kg、硫酸亚铁210g和硫酸氢二钾5kg加入到4000L水中搅拌溶解后，调节pH至7.5，在121℃、1.5MPa条件下灭菌，降温至30℃，将二级发酵罐中的发酵液转移至三级发酵罐，无菌过滤通风搅拌培养，多点无菌取样，监测至吸光度大于1.2，杂菌率控制在20wt％以下，完成三级发酵；

d、保存：将完成三级发酵的发酵菌液在4℃条件下冷藏储存在菌液上料罐中；

(3)制备菌剂

a、吸附：将步骤(2)的发酵菌液与沸石按照重量比2:1进行旋转搅拌，混合吸附20min；

b、控液：将步骤a吸附菌剂后的沸石输送到脱水筛上，通过振动将液体滤除，控液6min；

c、包裹：将步骤b混合控液脱水后的产品与浓度7wt％的聚谷氨酸溶液进行搅拌、混合、包裹10min；

d、保存：将步骤c包裹后的菌剂装入吨袋中保存；

(4)将步骤(3)的菌剂分装，每袋包装5kg，运输；

(5)菌剂投放

将输送皮带和卷轴安装在船体尾部，在输送皮带上进行标记，将步骤(4)的菌剂安放在输送皮带上的标记处，船以六节/小时的速度航行，每隔1s投放一袋菌剂，输送皮带的传送方向与船的行驶方向相反。

其中，步骤(1)中所述的海洋修复类菌种为芽孢杆菌或海单胞菌。

步骤(3)中所述的吨袋中的菌剂重量为1±0.1吨，有效活菌数≥1亿/克。

步骤(5)中所述的输送皮带长度为16米，在输送皮带上每隔0.8米进行标记。

步骤(5)中包括三组输送皮带和卷轴，平行地设置在船体尾部，每组之间间隔3米。

本发明的有益效果是：

1、本发明将功能微生物大量发酵培养后，采用固定化技术，将菌液吸附固定于沸石上，并使用PGA封装方式进行包裹，形成菌剂产品，沸石表面包裹保护剂(营养剂)，在沉降过程中尽可能的降低沸石孔径中微生物的损失，同时还能使微生物将包裹剂作为营养源，不对水体造成二次污染，同时麻袋包裹可以减少投放过程中有效活菌的损失。

2、本发明的投放方式为一条全新的投放线，投放覆盖宽度高达9米，菌剂之间间隔均匀，投放效率高，高质量的菌剂和精准的投放形成一个高效的海洋石油污染降解用修复方法；且菌剂整体投入海底，在包装麻袋未降解前可以起到小型人工鱼礁的作用，有利于生态恢复；很大程度的降低投放施工中的安全隐患；采用中海油常用船只，可以很大程度的保证施工的安全性与效率，并且能够进行及时有效的沟通。

附图说明

图1为本发明修复方法的流程图；

图2为本发明的投放装置示意图；

图3为图2的俯视图；

图中，1、船；2、输送皮带；3、卷轴；4、菌剂；5、沸石上料罐；6、菌液上料罐；7、搅拌罐Ⅰ；8、脱水筛；9、搅拌罐Ⅱ；10、聚谷氨酸溶液罐。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

一种海洋石油污染降解用的修复方法，包括以下步骤：

(1)制备种子液

a、制备培养基：在950ml去离子水中加入胰蛋白胨10g、酵母提取物5g和氯化钠10g，摇动容器直至溶质溶解，用5mol/L的NaOH溶液调pH至7.0，再用去离子水定容至1L，在15psi高压下蒸汽灭菌21min；

b、在步骤a的培养基中接种海洋修复类菌种，并放置在摇床上培养至吸光度大于1.0，镜检无杂菌制得种子液；

(2)制备菌液

a、一级发酵：在一级发酵罐中，将胰蛋白胨450g、酵母浸粉120g、氯化钙1.4g、硫酸镁14g、氯化钠800g、硫酸亚铁4g和硫酸氢二钾100g加入到80L水中搅拌溶解后，调节pH至7.5，在121℃、1.5MPa条件下灭菌，降温至30℃，将种子液在无菌条件下接种至一级发酵罐；

b、二级发酵：在二级发酵罐中，将胰蛋白胨4800g、酵母浸粉1300g、氯化钙15g、硫酸镁140g、氯化钠8000g、硫酸亚铁40g和硫酸氢二钾1000g加入到800L水中搅拌溶解后，调节pH至7.5，在121℃、1.5MPa条件下灭菌，降温至30℃；当一级发酵罐中的的菌液吸光度大于1.0时，将发酵液在无菌条件下转移至二级发酵罐中，无菌过滤通风搅拌培养，多点无菌取样，监测至吸光度大于1.1，杂菌率控制在10wt％以下，完成二级发酵；

c、三级发酵：在三级发酵罐中，将胰蛋白胨25kg、酵母浸粉7kg、氯化钙80g、硫酸镁750g、氯化钠40kg、硫酸亚铁210g和硫酸氢二钾5kg加入到4000L水中搅拌溶解后，调节pH至7.5，在121℃、1.5MPa条件下灭菌，降温至30℃，将二级发酵罐中的发酵液转移至三级发酵罐，无菌过滤通风搅拌培养，多点无菌取样，监测至吸光度大于1.2，杂菌率控制在20wt％以下，完成三级发酵；

d、保存：将完成三级发酵的发酵菌液在4℃条件下冷藏储存在菌液上料罐中；

(3)制备菌剂

a、吸附：将步骤(2)的发酵菌液与沸石按照重量比2:1进行旋转搅拌，混合吸附20min；

b、控液：将步骤a吸附菌剂后的沸石输送到脱水筛上，通过振动将液体滤除，控液6min；

c、包裹：将步骤b混合控液脱水后的产品与浓度7wt％的聚谷氨酸溶液进行搅拌、混合、包裹10min；

d、保存：将步骤c包裹后的菌剂装入吨袋中保存；

(4)将步骤(3)的菌剂分装，每袋包装5kg，运输；

(5)菌剂投放

将三组输送皮带和卷轴安装在船体尾部，输送皮带长16米。在输送皮带上每隔0.8米进行标记，将步骤3的菌剂安放在输送皮带上的标记处，船以六节/小时的速度航行，每隔1s投放一袋菌剂，输送皮带的传送方向与船的行驶方向相反。

如图1所示，将沸石上料罐5中的沸石与菌液上料罐6中的菌液同时上料至搅拌罐Ⅰ7中混料，吸附菌剂后的沸石输送到脱水筛8上得脱水沸石，脱水沸石与聚谷氨酸溶液罐10中的聚谷氨酸溶液同时加入搅拌罐Ⅱ9中，包装运输至海上投放。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。