專利名稱::一株柴油烷烴組分降解菌及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明屬于環(huán)境有機污染物生物處理
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一株降解柴油烷烴組分的細菌及其在廢水生物處理和環(huán)境污染修復中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
:石油及其產(chǎn)品目前在世界范圍被廣泛使用,由其帶來的水體及土壤污染的問題越來越嚴重,并日益引起人們的重視。當今世界上石油的總產(chǎn)量,每年約有22億噸,其中17.5億噸是由陸地油田生產(chǎn)的。僅石油污染一項每年全世界就有800萬噸進入環(huán)境,我國每年有近60萬噸進入環(huán)境,污染土壤、地下水、河流和海洋,這些石油類物質(zhì)進入土壤環(huán)境后,會發(fā)生一系列的物理、化學和生化作用,對環(huán)境造成了污染。近年來,世界各國開始重視污染石油土壤治理技術(shù)的研究。目前通過微生物修復技術(shù)改良石油污染土壤,被認為是最有生命力。污染土壤生物修復技術(shù),石油及其產(chǎn)品主要是由正構(gòu)垸烴、支鏈烷烴、芳烴、脂環(huán)烴及少量其他有機物(硫化物、氮化物、環(huán)烷酸類等)組成的復雜混合物。其中以烷烴含量最高。研究表明,能降解石油烴類的微生物有細菌、放線菌、霉菌、酵母菌等各類微生物的100余屬,細菌中降解石油的屬有假單胞菌屬、黃桿菌屬、棒狀桿菌屬、無色桿菌屬、節(jié)桿菌屬、不動桿菌屬、小球菌屬等菌等。目前,國內(nèi)外學者已對多環(huán)芳烴等難降解物質(zhì)做了大量的研究,由于烷烴是石油及其產(chǎn)品中相對較容易降解的組分,所以對其降解菌的篩選分離不多。但烷烴是石油中的主要成分,也是多種石化廢水中的主要污染物之一,僅靠自然界中的土著微生物對烷烴進行降解不能滿足修復的實際需要。如何獲得高效的烷烴降解菌株、提高垸烴的降解效率,對提高石油污染土壤、水體的修復效果及縮短微生物修復的周期有著十分重要的影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有石油類污染物的修復技術(shù)所面對的問題,提供-種能高效、快速降解石油類物質(zhì)的菌種。本發(fā)明所提供的高效降解菌GS3C來源于廣州石化總廠污水處理站的油泥混合物中,經(jīng)人工富集、篩分及純化所得到。該菌為洋蔥伯克霍爾德氏菌^/7^/o7&ri'acepacia編號為GS3C,菌落呈淺黃色,圓形,邊緣整齊,光滑濕潤;電子顯微鏡下觀察該菌體的形態(tài)為稍粗桿菌,革蘭氏染色陰性,觸酶弱陽性,氧化酶陽性;菌株16SrDNA的GeneBank的登錄號為EU282110,于2007年ll月1日在中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏,編號為CCTCCM207169。該菌在純培養(yǎng)條件下4天內(nèi)能將750mg/L的正十六烷降解至200mg/L以內(nèi),能在高濃度初始碳源下正常生長,且提高初始碳源的濃度能使降解速率增大,添加酵母浸膏對降解有明顯的促進效果,一定濃度Cd2+(<9mg/L)的存在不但對該菌無毒害作用,而且對降解有一定的促進作用。當以柴油為唯一碳源時,發(fā)現(xiàn)該菌能很好的對柴油中的垸烴組分(U-C,。)降解。與現(xiàn)有技術(shù)相比,發(fā)明的及/r^7oA/e/^3ce/s"'sGS3C能在高濃度石油類物質(zhì)存在的條件下正常生長并發(fā)揮其穩(wěn)定高效的降解性能,在純的培養(yǎng)的條件下4天內(nèi)能將750mg/L的正十六烷降解至200mg/L以內(nèi),5天內(nèi)能將1000mg/L柴油的烷烴組分很好的降解。該菌對生物毒性較高的Cd"具有很好的賴性,在CcT濃度小于9mg/L的培養(yǎng)體系中仍能正常的生長。與其它菌株相比,該菌株具有高效的垸烴降解能力、很好的適應(yīng)能力及Cd的賴受性能。該菌在石油類物質(zhì)污染及石油一重金屬(Cd)復合污染水體的生物修復中具有很好的應(yīng)用。圖1為柴油垸烴組分降解菌^/r^Wofen'acepaciaGS3C的生長及對正十六烷的降解曲線。圖2為柴油烷烴組分降解菌^/2^w7cferiac印u'sGS3C對柴油降解前后的氣相色譜圖。其中,圖2各圖代表的意思為A、初始對照;B、5天不加菌對照;C、5天加菌降解具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述,但發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1:垸烴降解菌^/rA力o7c/eri'ac印achGS3C的篩選分離及其烷烴降解性能采集廣州石化總廠污水處理站的油泥混合物,取土樣5g于100ml焦磷酸鈉溶液中,放置搖床中振蕩過夜。以正十六烷為唯一碳源,取振蕩液接種至無機鹽培養(yǎng)基中,于30C、150rpm的搖床中馴化培養(yǎng)。無機鹽培養(yǎng)基(MSN)的組成如下(g/L):MgS(V7H20,0.2;CaCl2肌0.02;K2HP0"0.5;肌PO"0.5;NH4N0:i,0.5;微量元素溶液,10ml/L。其中微量元素溶液的組成為(mg/L):FeS(W貼,300;MnS(V貼,50;CoCl2'6H20,106;歸o(V2肌34;ZnSO,'7H20,40;CuS(V5}W),50。調(diào)整pH值至7.0。經(jīng)反復馴化并分離純化得到一株垸烴降解菌GS3C。平板觀察該菌落呈淺黃色,圓形,邊緣整齊,光滑濕潤。電子顯微鏡下觀察該菌體的形態(tài)為稍粗桿菌,革蘭氏染色陰性,觸酶弱陽性,氧化酶陽性。經(jīng)鑒定該菌為洋蔥伯克霍爾德氏菌(A〃/^/(x/Gferiscepscj's)。將烷烴降解菌及/2^oA/eriac印aci'sGS3C菌懸液加入含正十六烷750mg/L的無機鹽培養(yǎng)基中,并分別測定0d、8h、ld、2d、4d時降解菌的菌密度及剩余碳源的濃度。實驗結(jié)果見圖1。由圖1可以看出,開始8小時內(nèi)降解菌迅速適合降解環(huán)境,數(shù)量增長較快,但由于初始菌密度較低,底物降解緩慢。當降解菌經(jīng)過快速生長期后進入快速降解期,第4d時,正十六烷濃度已由初始的750mg/L減少至200mg/L以內(nèi)。本實施例說明分離所得到的洋蔥伯克霍爾德氏菌(及/r^oJofer^gce,cis)GS3C可以利用烷烴(正十六垸)為唯一碳源進行生長繁殖,并具有較高的降解能力。實施例2:酵母浸膏的添加對烷烴降解菌^/2^o7c/eri'acepac/aGS3C降解不同初始濃度碳源的影響以正十六烷為碳源,將垸烴降解菌^irA力o7aferj'ac印a"aGS3C接種至無機鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)4d,設(shè)置不添加及添加酵母浸膏溶液(600mg/L)的對照組,分別測定當碳源濃度為750、3750、7500mg/L時降解菌對正十六烷的降解率及降解速度。從表1可知,降解菌GS3C在7500mg/L的高底物濃度下仍能正常生長,同時隨著正十六垸濃度的不斷增大,降解率雖有不斷下降的趨勢,但由于供降解菌可利用的碳源及能源充分,降解速率卻不斷增大。同時,酵母浸膏的添加對烷烴降解菌^/7^WGtehsc^ac7'sGS3C的降解促進作用十分明顯。本實施例說明垸烴降解菌及/rA力o7c/ariace/sc/sGS3C對高濃度的正十六烷有很好的賴受性,且降解性能穩(wěn)定,添加一些營養(yǎng)物質(zhì)對該菌的降解促進作用十分明顯,具有應(yīng)用于高濃度石油污染體系修復的能力。初始碳源濃度對烷烴降解菌^/r^W&ri'ac印sci'aGS3C降解性能的影響表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例3:重金屬Cd對垸烴降解菌^77^o/c/en'ac印aci'aGS3C降解的影響將烷烴降解菌及/7^WJe7V'sce/sciaGS3C接種至含正十六烷濃度為750mg/L的無機鹽培養(yǎng)基中,并分別添加濃度為0.3、3、9mg/L的CcT,同時以不添加Ccf的樣品為對照,測定4d后正十六烷的降解率。從表2可知,在實驗濃度范圍內(nèi)(0-9mg/L)OT對降解菌無毒害作用,反而有一定的促進作用。本實施例說明環(huán)境生物毒性較高的CcT對烷烴降解菌^;r^W^r^GS3C不但沒有毒性,而且還有一定的促進作用,具有應(yīng)用于石油一重金屬(Cd)復合污染體系修復的潛力。重金屬Cd對烷烴降解菌及/r^WGfer/sce/a67'sGS3C降解的影響表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>將垸烴降解菌及/r々/o7ofen'ac印a"'aGS3C接種至含柴油濃度為1000mg/L的無機鹽培養(yǎng)基中,分別測定Od、ld、2d、3d、5d時柴油的降解率,同時以不加菌的樣品為對照。從表3及圖2中可以看出,5d內(nèi)無菌對照樣品中<:15以下柴油組分揮發(fā)損失較多,但C,6以上組分則較少損失,而在加入烷烴降解菌^/i力oA/er/ac印acj'aGS3C的樣品中,柴油中的烷烴組分(Cl2-C30)得到了很好的降解。本實施例說明烷烴降解菌及/rA力o7(/e7^3c印aciaGS3C不但能以烷烴為唯一碳源,而且還能很好的降解柴油組分中的烷烴組分(C12-C3()),為該菌在石油污染修復中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。垸烴降解菌及/r^oJc/eri'ac印schGS3C對柴油的降解表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式,但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一株柴油烷烴組分降解菌,其特征在于該菌為Burkholderia屬,Burkholderiacepaciacomplex種的洋蔥伯克霍爾德氏菌Burkholderiacepacia,編號為GS3C,菌落呈淺黃色,圓形,邊緣整齊,光滑濕潤。電子顯微鏡下觀察該菌體的形態(tài)為稍粗桿菌,革蘭氏染色陰性,觸酶弱陽性,氧化酶陽性;菌株16SrDNA的GeneBank的登錄號為EU282110,于2007年11月1日在中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏,編號為CCTCCM207169。2、權(quán)利要求1所述柴油烷烴組分降解菌在降解石油類污染物或者石油一重金屬Cd復合污染水體生物修復中的應(yīng)用。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述柴油垸烴降解菌在降解石油類污染物中的應(yīng)用,其特征在于所述石油類污染物為烷烴類化合物。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述柴油烷烴降解菌在降解石油類污染物中的應(yīng)用,其特征在于所述烷烴類化合物為柴油中的烷烴組分CfC,全文摘要本發(fā)明公開了一株柴油烷烴組分降解菌及其應(yīng)用,本發(fā)明所提供的一株柴油烷烴組分解菌GS3C為洋蔥伯克霍爾德氏菌(Burkholderiacepacia),能在4天內(nèi)將750mg/L的正十六烷降解至200mg/L以內(nèi),低濃度的Cd(<9mg/L)對降解有一定的促進作用。當以柴油為唯一碳源時,發(fā)現(xiàn)該菌能很好的對柴油中的烷烴組分(C<sub>12</sub>-C<sub>30</sub>)降解。與其它菌株相比,該菌株具有高效的烷烴降解能力、很好的適應(yīng)能力及Cd的賴受性能。該菌在石油類物質(zhì)污染及石油—重金屬(Cd)復合污染水體的生物修復中具有很好的應(yīng)用。文檔編號C12N1/20GK101186890SQ20071003258公開日2008年5月28日申請日期2007年12月14日優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日發(fā)明者志黨,吳仁人申請人:華南理工大學