石油烃降解菌载体材料及制备方法及用途
【专利摘要】本发明公开了石油烃降解菌载体材料及用途，制备方法为：1)将玉米芯切成块，用水冲洗干净，在盐酸水溶液中浸泡；取出，用无菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到玉米芯粉末；将大豆秸秆切成段，用水冲洗干净，在盐酸水溶液中浸泡；取出，用无菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到大豆秸秆粉末；2)将玉米芯粉末和大豆秸秆粉末按照质量比为2：1的比例混合，制得石油烃降解菌载体材料。与传统的载体材料比，本发明的石油烃降解菌载体材料能够显著降低土壤斥水力、表面张力，提高石油污染土壤持水能力和微生物活性，为降解菌解烃能力发挥创造了良好的条件，降解效率显著提高。
【专利说明】石油烃降解菌载体材料及制备方法及用途
【技术领域】
[0001] 本发明属于污染土壤修复领域，具体涉及一种石油烃降解菌载体材料及制备方法 及用途。
【背景技术】
[0002] 土壤石油污染是我国石油产区的一重要环境问题。土壤被石油污染后，生产力降 低，石油中的有害组分还能够进入到水体、大气，甚至农产品中，严重影响环境质量和危害 人体健康。各国专家一直在石油污染土壤修复【技术领域】进行研发、攻关工作，但由于石油组 分复杂，一旦其污染环境后，修复难度较大。生物修复是石油污染土壤治理的一非常有潜力 的途径，其主要包括植物修复、微生物修复以及微生物-植物联合修复。微生物修复由于效 率高，不产生二次污染，是国内外研究关注的热点。
[0003] 进行微生物修复，在筛选得到高效降解菌后，还应具备性能优良的载体材料，当前 应用较多的是粉碎的作物秸杆和无机材料，进行载体材料的选择时，一、载体材料要有吸附 微生物的性能；二、能支撑微生物正常生长繁殖，不能对微生物产生毒害作用；三、能为微 生物降解功能的发挥创造条件。当前，人们对前两个条件关注较多，能为微生物降解能力发 挥创造条件的载体材料报道较少。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种石油烃降解菌载体材料的制备方 法。
[0005] 本发明的第二个目的是提供一种能提高降解菌降解效率的石油烃降解菌载体材 料。
[0006] 本发明的第三个目的是提供石油烃降解菌载体材料改良石油污染土壤性质，促进 污染土壤修复的用途。
[0007] 本发明的第四个目的是提供含石油烃降解菌载体材料的石油污染土壤修复剂。
[0008] 本发明的技术方案概述如下：
[0009] 石油烃降解菌载体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0010] 1)将玉米芯切成块，用水冲洗干净，在体积浓度为10% -12%的盐酸水溶液中浸 泡12-16h ;取出，用无菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到玉米芯粉末；将大豆秸 杆切成段，用水冲洗干净，在体积浓度为10-12%的盐酸水溶液中浸泡12-16h ;取出，用无 菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到大豆秸杆粉末；
[0011] 2)将玉米芯粉末和大豆秸杆粉末按照质量比为2 :1的比例混合，制得石油烃降解 菌载体材料。
[0012] 上述方法制备的石油烃降解菌载体材料。
[0013] 石油烃降解菌载体材料改良石油污染土壤性质，促进污染土壤修复的用途。
[0014] 含石油烃降解菌载体材料的石油污染土壤修复剂，是用下述方法制成：
[0015] (1)将石油烃降解菌接种到LB液体培养基中振荡培养36_48h ;
[0016] (2)按照每千克：〇. 5L的比例，将权利要求2的石油烃降解菌载体材料与步骤（1) 获得的液体混和，室温发酵36-54h，晾至含水量为25±2%，即得。
[0017] 石油烃降解菌选自罗尔斯通氏菌XB菌株CGMCC N0. 3389、红球菌JH菌株CGMCC N0. 3388、或沙雷氏菌 BF40 菌株 CGMCC N0. 5236。
[0018] 本发明的优点：
[0019] 与传统的载体材料粉碎的小麦秸杆、玉米秸杆、大豆秸杆进行对比，发现本发明的 石油烃降解菌载体材料能够显著降低土壤斥水力、表面张力，提高石油污染土壤持水能力 和微生物活性，为降解菌解烃能力发挥创造了良好的条件，降解效率显著提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为不同材料处理石油污染土壤斥水性。
[0021] 图2为不同材料中降解菌数量。
[0022] 图3为不同处理土壤中石油降解率。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。本发明的实施例是为了使本领域 的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制，特别是石油烃降解菌并 不限于本发明实施例所列的细菌，能够对石油烃产生降解作用的其它细菌也属于本发明的 保护范围。
[0024] 实施例1
[0025] 石油烃降解菌载体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0026] 1)将玉米芯切成1cm3左右的块，用水冲洗干净，在体积浓度为11 %的盐酸水溶液 中浸泡14h ;取出，用无菌水冲洗至中性左右，烘干，粉粹，过20目筛，得到玉米芯粉末；将大 豆秸杆切成15cm的段，用水冲洗干净，在体积浓度为11 %的盐酸水溶液中浸泡14h ;取出， 用无菌水冲洗至中性左右，烘干，粉粹，过20目筛，得到大豆秸杆粉末；
[0027] 2)将玉米芯粉末和大豆秸杆粉末按照质量比为2 :1的比例混合，制得石油烃降解 菌载体材料。
[0028] 实施例2
[0029] 石油烃降解菌载体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0030] 1)将玉米芯切成1. 5cm3左右的块，用水冲洗干净，在体积浓度为12%的盐酸水溶 液中浸泡12h;取出，用无菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到玉米芯粉末；将大豆 秸杆切成20cm的段，用水冲洗干净，在体积浓度为12%的盐酸水溶液中浸泡12h ;取出，用 无菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到大豆秸杆粉末；
[0031] 2)将玉米芯粉末和大豆秸杆粉末按照质量比为2 :1的比例混合，制得石油烃降解 菌载体材料。
[0032] 实施例3
[0033] 石油烃降解菌载体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0034] 1)将玉米芯切成2cm3左右的块，用水冲洗干净，在体积浓度为10%的盐酸水溶液 中浸泡16h;取出，用无菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到玉米芯粉末；将大豆 秸杆切成l〇cm的段，用水冲洗干净，在体积浓度为10%的盐酸水溶液中浸泡16h ;取出，用 无菌水冲洗至中性，烘干；粉粹，过20目筛，得到大豆秸杆粉末；
[0035] 2)将玉米芯粉末和大豆秸杆粉末按照质量比为2 :1的比例混合，制得石油烃降解 菌载体材料。
[0036] 实施例4
[0037] 石油烃降解菌载体材料改良石油污染土壤性质的用途
[0038] 土壤斥水性是指水分不能或很难湿润土壤颗粒表面的现象，土壤被石油污染后， 由于石油的疏水性导致土壤斥水性大大提高，直接影响了石油降解菌的活性和降解能力。
[0039] 实验分组：
[0040] 小麦秸杆组：干燥粉碎的小麦秸杆；
[0041] 玉米秸杆组：干燥粉碎的玉米秸杆；
[0042] 大豆秸杆组：干燥粉碎的的大豆秸杆；
[0043] 石油烃降解菌载体材料组（简称载体材料组）：实施例1制备的石油烃降解菌载 体材料；
[0044] 空白对照组：不加入任何材料。
[0045] 实验过程：
[0046] 分别将载体材料组、小麦秸杆组、玉米秸杆组、大豆秸杆组，每组都按照质量为 1 %、3%、5 %的量加入到石油质量含量为1. 5 %的土壤中，混匀，以未加入任何材料的相同 污染土壤作为空白对照。分别将处理后的土壤装入直径5cm，高为15cm的玻璃管中，轻压使 土壤容重为1.2g/cm 3,并使土壤含水量为16%，室温放置2d。采用滴水穿透时间法测定不 同处理土壤的斥水力，具体方法为用标准滴管在15_高度滴3滴蒸馏水（约0. 15mL)于土 柱中央，用秒表记录液滴从土壤表面消失的时间，结果见图1。
[0047] 实验证明，向石油质量含量为1. 5%的土壤中加入本发明的实施例1制备的载体 材料，石油污染土壤斥水力大幅降低，并随着加入量的增加，降低幅度增大，当加入质量为 5%时，处理土壤斥水力与空白对照组相比下降了 83. 7%。而小麦秸杆、玉米秸杆、大豆秸杆 降低土壤斥水力的能力较差，当加入质量为5%时，处理土壤斥水力与空白对照相比分别下 降了 27. 9%、35. 7%、33. 3%，土壤斥水性与土壤含水量及持水能力有关，降低土壤斥水力， 提高了污染土壤持水、保水能力，为解烃菌降解石油创造了有利条件。
[0048] 经实验，实施例2和实施例3制备的石油烃降解菌载体材料，在石油质量含量 为1.5%的土壤中加入质量为5%时处理土壤斥水力与空白对照组相比下降了 82. 7%和 81. 6%。
[0049] 实施例5
[0050] 石油烃降解菌载体材料降低土壤表面张力实验
[0051] 实施例1制备（简称载体材料1组），实施例2制备（简称载体材料2组），实施 例3制备（简称载体材料3组）
[0052] 空白对照组。
[0053] 向三份石油质量含量为1. 5%的土壤中，分别加入实施例1、2、3制备的石油烃降 解菌载体材料使质量含量为5 %，混匀，土壤含水量保持在16 %，室温放置30d，以未加入 任何材料的相同污染土壤作为空白对照，重复三次。每l〇d，取样，按照水土比2. 5:1制成水 土混合液，测定表面张力，结果见表1。与对照相比，加入载体材料后，土壤表面张力明显降 低，降幅为10%左右，达到了极显著水平（P〈〇. 01)。污染土壤表面张力降低后，石油污染物 的生物可利用性会显著提高，降解速度加快。
[0054] 表1不同处理土壤表面张力
[0055]
【权利要求】
1. 石油烃降解菌载体材料的制备方法，其特征是包括如下步骤： 1) 将玉米芯切成块，用水冲洗干净，在体积浓度为10% -12 %的盐酸水溶液中浸泡 12-16h ;取出，用无菌水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到玉米芯粉末；将大豆秸杆 切成段，用水冲洗干净，在体积浓度为10-12%的盐酸水溶液中浸泡12-16h ;取出，用无菌 水冲洗至中性，烘干，粉粹，过20目筛，得到大豆秸杆粉末； 2) 将玉米芯粉末和大豆秸杆粉末按照质量比为2 :1的比例混合，制得石油烃降解菌载 体材料。
2. 权利要求1的方法制备的石油烃降解菌载体材料。
3. 权利要求2的石油烃降解菌载体材料改良石油污染土壤性质，促进污染土壤修复的 用途。
4. 含权利要求2的石油烃降解菌载体材料的石油污染土壤修复剂，其特征是用下述方 法制成： (1)将石油烃降解菌接种到LB液体培养基中振荡培养36-48h ; ⑵按照每千克：〇. 5L的比例，将权利要求2的石油烃降解菌载体材料与步骤（1)获得 的液体混和，室温发酵36-54h，晾至含水量为25±2%，即得。
5. 根据权利要求4所述含权利要求2的石油烃降解菌载体材料的石油污染土壤修复 齐U，其特征是所述石油烃降解菌为罗尔斯通氏菌XB菌株CGMCC NO. 3389、红球菌JH菌株 CGMCC NO. 3388、或沙雷氏菌 BF40 菌株 CGMCC NO. 5236。
【文档编号】C12R1/425GK104152432SQ201410400607
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】谢文军, 张衍鹏, 吴涛, 王君, 刘少文 申请人:滨州学院