专利名称：一种修复苯胺类污染水体的菌剂及其制备和使用方法
技术领域：
本发明涉及微生物领域，具体的说是一种修复苯胺类污染水体的菌剂 及其制备使用方法。
技术背景苯胺是广泛应用的化工原料，主要用于国防、印染、橡胶、油漆、农药 和医药工业等，它是严重污染环境和危害人体健康的有害物质，并具有致 癌性。由于苯胺类化合物对生物的毒性，所以一直受到人们关注。我国把 苯胺类化合物列入环境中优先控制的重点污染物，并对工业排水进行严格管理，制定了最高容许排放标准，其浓度为5mg/L。而饮用水标准仅为 0. 2mg/L。苯胺类化合物污染的水体治理较为困难，国内研究较少，至今为止，绝 大多数釆用物理、化学方法加以处理，但这些方法处理费用偏高，技术要 求较为严格，在实际应用上难以推广。生物处理方法是治理苯胺类化合物污染水体的有效方法。它是利用微 生物的作用，使苯胺类化合物得到分解。由于生物处理方法比物理、化学 方法成本低得多，又无二次污染，且微生物又具有较强的可变异性及适应 性，因此它已成为处理苯胺类化合物污染水体的理想方法。高生物量的苯胺类化合物降解菌对苯胺类化合物的彻底降解是十分必 需的。许多化工厂已经应用降解性微生物处理工业废水中的苯胺类化合物， 并且已经取得了显著的效果。但是还不能完全满足实际的需要，这是因为 在自然环境中散在分布的污染物不能像工业废水一样进行集中统一处理； 受污染环境中化合物成分变化大，PH波动也较大，有可能抑制降解菌的生 长；降解菌对环境污染物的降解速度慢，达不到实际需要的要求或经常发 生变异不能够继续降解污染物；受污染环境不能有效地维持降解菌的生物 量，在实际应用降解菌时常常会发生降解菌在总量上的减少。发明内容本发明目的在于提供一种采用生物法修复苯胺类化合物污染水体的好 氧菌剂及其制备和使用方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为菌剂由好氧微生物组 成，所述好氧微生物为假单胞杆菌属(Ae〃^Mo/7")、产碱杆菌属 (j/e<2h>e/ ^y)、动胶菌属(Zbw/oea)、气单胞杆菌属(Jer咖朋M)、节 细菌属"r^r^a"er)和芽孢杆菌属(勘c/7/"s)组成，其重量份数为 10-8: 4-3: 2-1: 3-1: 2-1: 2-1,余量为含有苯胺的培养液。所述假单胞杆菌属(？"〃^Mo/^s)为荧光假单胞菌(AeMo/Hraas
/7〃oreire/w)和/或铜绿色假单胞菌(尸5"ew/。M / as aer〃^7'/7c^a); 产碱杆 菌属(为真养产碱菌(j/ea/^e/zes ei^ro/7力zys)和/或粪产 碱菌(^63/7><5/7(^尸aeca//》；动胶菌属UM^/oea)为生枝枝动菌 (Z。c^7。ea r頻'gera ); 气单胞杆菌属(爿er。/z 画i")为嗜水气单胞菌 (爿ero/HO/ ^ AF^ro; 力/7a ); 节细菌属(JrMro&c"r )为简单节细菌 (^rMro&c^r w'/z /7/e;r);芽孢杆菌属(勘"7/"s )为巨大芽孢杆菌所述培养液按重量百分比计为葡萄糖0. 05-0. 2 % 、蛋白胨0. 02-0. 06 % 、酵母膏0. 03—0. 06 % 、 NaCl 0. 3-0. 6%、 L线O. 4-0. 5°/" KH2P04 0. 1-0. 4 % 、 MgS04 . 7H20 0. 02-0. 06 % 、 pH7. 2 ~ 7. 5。菌剂的制备方法将重量百分比为2-10%的好氧微生物接种于 100-500ml的培养液的三角瓶中，封口，置于恒温箱中振荡培养3-6天，而 后取出部分培养液，再补加相同量的培养液同时加入苯胺溶液，使培养基 中苯胺含量达到初始浓度，继续于恒温箱中培养3-6天，即为菌剂。所述培养液中苯胺的初始浓度为30-80mg/L,所述取出的培养液的量可 为培养液体积的1/5-1/3,振荡培养的频率为110-140r/min。所述培养液按重量百分比计为葡萄糖0. 05-0. 2% 、蛋白胨0. 02-0. 06 % 、酵母膏0. 03-0. 06 % 、 NaCl 0, 3-0. 6°/。、 L线O. 4-0. 5°/。、 KH2P04 0. 1-0. 4 % 、 MgS04 7H20 0. 02-0. 06 % 、 pH7. 2 ~ 7. 5。菌剂的使用方法将重量百分比为5-10%菌剂投入在污染物中，在常温 下培养2-5天；其中污染物为人工配制的含有苯胺类的水体。本发明具有如下优点1. 经济环保，现有修复苯胺类化合物污染的水体技术，通常采用物理 化学技术其投资将巨大，同时可能导致二次污染，危害生态系统。而本发 明釆用生物修复技术其耗资小，不会造成二次污染并且具有持续强化水体 净化作用，具有良好的社会、经济和生态效益。2. 本发明的菌剂是通过相对高浓度的苯胺类化合物和无机盐营养进行 驯化、筛选而来，其生长、繁殖能力及适应性较强，并能保证在环境中有 较高的生物量。3. 本发明的菌剂是由多种好氧微生物菌属组成，所以在pH、温度、氧 气量上没有特别严格的要求，同时使用方法简单，易于操作，对环境条件 要求不苛刻。4. 降解率高，采用本发明的菌剂降解苯胺类污染水体的降解率达到 80°/。-薩。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。 实施例1菌剂由好氧微生物组成，所述好氧微生物为荧光假单胞菌 (尸5"ewo^/w。"as /7〃0resce/2s )， 真养产碱菌(J/ea/y^s/jei1 ei/"。/(力〃5"),生枝枝动菌(Zoog7oe3 ra/z /ge/^ ),嗜水气单胞菌(力ero历o/7a51 Ayd/x^Ay/a ),简单节细菌(J"力roZ^"er w.邵/ez )和巨大芽孢杆菌(勘"7/m脱^"r/鹏)组成，其重量份数为10: 3: 2: 1: 1: 1,余量为含有苯胺的 培养液。°菌剂的制备方法将重量百分比为10%的好氧微生物菌液接种于装有 150ml灭菌培养液的三角瓶中，培养基中苯胺初始浓度达到30mg/L，纱布垫 封口，置于28。C恒温振荡培养箱中以115r/min的频率振荡培养3天，而后 取出1/3培养液，再补加相同量的培养液，使培养基中苯胺初始浓度达到 30mg/L,继续于恒温箱中培养3天，即为菌剂。其中培养液按重量百分比计为葡萄糖0.1%、蛋白胨O. 1%、 NaCl 0. 5%、 Na2HPO40. 5%、 KH2P04 0. 5 % 、 MgS04 7H20 0. 02 % 、 pH7. 2。灭菌条件 为0. 1Mpa湿热灭菌30分钟。冷却后加入苯胺(浓度不小于99. 5%),使 初始浓度达到30mg/L。菌剂的使用方法将重量百分比为10%的液体菌剂投入在污染物中，其 中污染物为人工配制的含有苯胺的污水体。苯胺初始浓度为51. 02mg/L, 而后常温下振荡培养2天；苯胺浓度下降至O. 0mg/L，降解率即可达到100%。所述人工配制的污水主要成分Na2HP04 0.05°/。、 KH2P04 0.05%、 MgS04. 7H20. 05%、 NaCl 0.03%、 CaCl20. 02%、 FeCl3 00. 003%、 pH7. 2.。分装 于500ml三角瓶中，每瓶150ml，于0. IMpa湿热灭菌30分钟，冷却后待用。 对比例1在人工配制含苯胺的污水中投入ioy。无菌水代替菌剂，其它同实施例i。在常温下振荡培养2-4天，培养2天时，苯胺由初始浓度为51. 02mg/L下 降至51. 02mg/L，降解率达到0.0%;培养4天时，苯胺由初始浓度为 51. 02mg/L下降至30. 33mg/L,降解率达到40. 55%。 实施例2菌剂由好氧微生物组成，所述好氧微生物为铜绿色假单胞菌(/^e油/z70加"er塔/刀。5^ )， 粪产碱菌C4/eay/ge/2es 尸aeca//51),生技枝动菌(Z卿7oea r層'gera),嗜水气单胞菌(Jer咖画s A^rt /7/ //s ),简单节细菌(JrMro6ac化r s/历;7/ex)和巨大芽孢杆菌 (勘c/7/m历e^"r/咖)，其重量比为8: 4: 1: 3: 2: 2，余量为含有 硝基苯的培养液。所述培养液按重量百分比计为葡萄糖0.05%、蛋白胨O. 02%、牛肉 膏0. 03 % 、 NaC10. 3%、 Na2HP04。0, 3%、 KH2P04 0. 1 % 、 MgSO" 7H肌02 % 、 pH7. 5。菌剂的制备方法将重量百分比为5%的菌剂接种于装有150ml的灭菌 培养液的三角瓶中，培养液中苯胺初始浓度为80mg/L,纱布垫封口，置于 28。C恒温振荡培养箱中140r/min的频率振荡培养4天，而后取出1/4培养 液，再补加相同量的培养液，使培养基中苯胺初始浓度达到为80mg/L，继续
于恒温振荡培养箱中振荡培养4天，即为菌剂。其中培养液按重量百分比计为葡萄糖0.08%、蛋白胨0.04%、酵 母膏0. 04 % 、 NaCl 0. 4°/。、 Na2HP040. 4%、 KH2P04 0. 4 % 、 MgS04 7H20 0. 03 %、 pHL 3。灭菌条件为O.lMpa湿热灭菌30分钟。冷却后加苯胺，使初 始浓度达到80mg/L。菌剂的使用方法将重量百分比为5%菌剂投入装有500ml污染物的三 角瓶中，在常温下振荡培养5天，其中污染物为人工配制的含有苯胺和 硝基苯的水体。苯胺和硝基苯初始浓度分别为50. 21mg/L和33. 96mg/L。而 后常温下震荡培养5天；苯胺和硝基苯浓度均下降至O.Omg/L,去除率即达 到100%。所述人工配制的污水主要成分Na2HP04 0. 4% 、 KH2P04 0. 4% 、 MgSO" 7H20. 02%、 NaCl 0.05%、 CaCl2 0. 05%、 FeCl3 0. 001%、 pH7. 5。 对比例2在人工配制含硝基苯的污水中投加5%无菌水代替菌剂，其它同实施例 2。在常温下振荡培养5天，苯胺和硝基苯由初始浓度为50.21mg/L和 31 96mg/L分别下降至34. 97mg/L和2. 34mg/L,去除率分别达到30. 35%和 91. 11%。上述详细说明针对本发明的实施例的具体说明，该实施例并非用以限 制本发明的专利范围。
权利要求
1.一种修复苯胺类污染水体的菌剂，其特征在于菌剂由好氧微生物组成，所述好氧微生物为假单胞杆菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alealigenes)、动胶菌属(Zoogloea)、气单胞杆菌属(Aeromonas)、节细菌属(Arthrobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)组成，其重量份数为10-8∶4-3∶2-1∶3-1∶2-1∶2-1，余量为含有苯胺的培养液。
2.按权利要求1所述的修复苯胺类污染水体的菌剂，其特征在于所 述假单胞杆菌属(/^e〃^ /B朋M )为荧光假单胞菌(/^e〃必/B0/2as /7wore"eT7S1)和/或铜绿色假单胞菌(/^e油/z7。"a"er〃g/;7(^a ); 产碱杆 菌属(为真养产碱菌(e〃"一〃5")和/或粪产 碱菌(^ea//^/ es /aecs//》；动胶菌属(Zb^/oea)为生枝技动菌 (Zoog/oes ra/w/gers ); 气单胞杆菌属(Jer湖a 2as )为嗜水气单胞菌 (爿er卿o/ M力^/ro/7/ /7a ); 节细菌属(Jrz^ro&c/er )为简单节细菌 (^r/^ro&"er s/迈/ 7ez);芽孢杆菌属(勘c///^ )为巨大芽孢杆菌
3. 按权利要求1所述的修复苯胺类污染水体的菌剂，其特征在于所 述培养液按重量百分比计为葡萄糖0.05-0.2%、蛋白胨0. 02-0. 06 %、 酵母膏0. 03-0. 06 % 、 NaCl 0. 3-0. 6%、 L线O. 4-0. 5%、 KH2P04 0. 1—0. 4 % 、 MgS04 7H20 0. 02-0. 06 % 、 pH7. 2 ~ 7. 5。
4. 一种按权利要求1所述的修复苯胺类污染水体的菌剂的制备方法， 其特征在于将重量百分比为2-10%的好氧微生物接种于100-500ml的培养 液的三角瓶中，封口，置于恒温箱中振荡培养3-6天，而后取出部分培养 液，再补加相同量的培养液同时加入苯胺溶液，使培养基中苯胺含量达到 初始浓度，继续于恒温箱中培养3-6天，即为菌剂。
5. 按权利要求4所述的修复苯胺类污染水体的菌剂的制备方法，其特 征在于所述培养液中苯胺的初始浓度为30-80mg/L，所述取出的培养液的 量可为培养液体积的1/5-1/3。
6. 按权利要求4所述的修复苯胺类污染水体的菌剂的制备方法，其特 征在于所述培养液按重量百分比计为葡萄糖0.05-0.2%、蛋白胨 0. 02-0. 06 % 、酵母膏0. 03-0. 06 % 、 NaCl 0. 3-0. 6%、 K肌O. 4-0. 5%、 KH2P04 0. 1-0. 4 % 、 MgS04 7H20 0. 02-0. 06 % 、 pH7. 2 ~ 7. 5。
7. —种按权利要求1所述的修复苯胺类污染水体的菌剂的使用方法， 其特征在于将重量百分比为5-10。/。菌剂投入在污染物中，在常温下培养 2-5天；其中污染物为人工配制的含有苯胺类的水体。
全文摘要
本发明涉及微生物领域，具体地说一种修复苯胺类污染水体的菌剂及其制备和使用方法。菌剂由好氧微生物组成，所述好氧微生物为假单胞杆菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alealigenes)、动胶菌属(Zoogloea)、气单胞杆菌属(Aeromonas)、节细菌属(Arthrobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)组成，其重量份数为10-8∶4-3∶2-1∶3-1∶2-1∶2-1，余量为含有苯胺的培养液；将其实施在含有苯胺类的污染水体中其降解率即可达到80％-100％。本发明菌剂是通过相对高浓度的硝基芳香烃化合物和营养化合物的驯化、筛选而来，其生长、繁殖能力及适应性较强，并能保证在环境中有较高的生物量，并且其耗资小，不会造成二次污染并且具有持续强化水体净化作用，具有良好的社会、经济和生态效益。
文档编号C12N1/20GK101165167SQ200610048039
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月18日 优先权日2006年10月18日
发明者炜 尹, 张春桂, 张海荣, 李培军, 许华夏, 鞠京丽 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所