[发明专利]一种可加速有机氯降解的铁还原菌-矿物复合菌剂及其制备方法

说明书

本发明是分案申请，其母案的申请日为2007年6月1日，申请号为200710028391.8，发明名称为《一种可加速有机氯降解的铁还原菌-矿物复合菌剂及其制备方法》

技术领域

本发明涉及有机氯降解技术领域，具体的说，涉及一种可加速有机氯降解的铁还原菌-矿物复合菌剂及其制备方法。

背景技术

有机氯是指含有一个或多个氯原子的氯代烃类或芳香化合物，是一类重要的持久性有机污染物(POPs)，其包括：DDT(dichloro-diphenyl-trichloroethane，二氯二苯三氯乙烷)、HCH(hexachlorocyolohexane，六氯环己烷)、PCP(pentachlorophenol，五氯苯酚)、PCBs(Polychlorinated biphenyls，多氯联苯)等。大多数有机氯具有强疏水性、生物积累性和难降解性，有些还具有内分泌干扰作用，对环境及生物存在很大的危害。因此，有机氯污染及其修复已经成为环境科学的研究热点。

土壤有机氯污染是一个全球性的环境问题，我国尤为突出。根据广东省生态环境与土壤研究所的调查，珠江三角洲地区土壤有机氯污染范围广、种类多，600个土壤样品DDT等六种有机氯含量为0.003～1.568mg/kg，蔬菜中的含量为0.031～1.102mg/kg，DDT检出率达到90％以上，已经引起突出的农产品安全问题与环境健康问题。

厌氧条件下的还原脱氯反应是土壤有机氯降解的重要途径。有机氯还原脱氯的本质是氯原子获得电子并从有机物结构上脱除形成氯离子的过程。水稻土、红壤等环境的厌氧过程能够明显促进还原脱氯反应。其中，水溶态、吸附态、络合态的Fe(II)含量较高，在厌氧环境下这些离子可以通过电子传递，作用于有机氯，使其还原脱氯，降低其毒性。大量研究表明，水稻土中有机氯含量明显低于其它土壤。例如，早年蔡道基院士发现，长江三角洲大量施用DDT的棉田改为水田后，明显促进了DDT的降解。珠江三角洲地区的调查也发现水稻土、潮土的六六六、DDT、七氯、艾氏剂、狄氏剂、硫丹、异狄氏剂等有机氯含量均低于旱地土壤。

铁在自然环境中通常以难溶性Fe(HI)氧化物的形式存在，Fe(III)的还原是由特定微生物介导的酶促反应，具有Fe(III)还原能力的细菌是铁氧化物还原的动力。厌氧环境下，铁还原菌的存在能够有效促进具有还原脱氯活性的Fe(II)的生成，从而加速有机氯的还原降解。经文献与专利检索，在现有技术中还未发现利用铁还原菌与含铁矿物制备复合菌剂，并应用于有机氯污染修复的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种可加速有机氯降解的铁还原菌-矿物复合菌剂。

本发明的另一个目的在于提供上述铁还原菌-矿物复合菌剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的可加速有机氯降解的铁还原菌-矿物复合菌剂的制备方法采用液体深层发酵方法，包括如下步骤：

(1)培养基：选用细菌培养基，加入消泡剂，调pH为7.0～7.2，灭菌备用；

(2)摇瓶培养：将产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)或铁还原丛毛单胞菌(Comamonas ferrireducens)接种到装有细菌液体培养基中，进行摇瓶培养，条件为：温度30～37℃、转速150～250转/分钟、三角瓶装液量20～40％、培养时间8～10小时；所述产气肠杆菌保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，编号为：CGMCC 1969；所述铁还原丛毛单胞菌保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，编号为：CGMCC 1968；

(3)种子罐发酵：按1～3％的接种量将产气肠杆菌或丛毛单胞菌的摇瓶菌液移入种子罐，进行发酵培养，条件为：罐温30～37℃、罐压0.02～0.06MPa、通气量1∶1.0～1.5v/v/min、搅拌速度300～400转/分钟、发酵时间9～12小时；

(4)发酵罐发酵：按3～6％的接种量将产气肠杆菌或铁还原丛毛单胞菌的种子液移种到发酵罐，培养条件为：罐温30～37℃、罐压0.02～0.06MPa、通气量1∶1.0～1.5v/v/min、搅拌速度300～400转/分钟、发酵时间12～18小时；

(5)含铁矿物-发酵液混合处理：发酵结束后，收集所得菌液，按含铁矿物与发酵液的重量比为2～5∶1，将两者混合处理，充分搅拌，混合均匀后分装。所述含铁矿物优选水铁矿、针铁矿、赤铁矿、褐铁矿或红壤胶体。