[发明专利]耐低温石油降解菌株、培养方法、培养基及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境污染物生物处理技术领域，具体涉及在低温环境下降解石油烃的菌株、其筛选用的液体培养基和固体培养基，以及其在土壤或水体石油污染生物处理和环境污染修复中的应用。

背景技术

石油是一种粘稠易燃的、颜色从黄到黑的气态、液态和固态碳氢化合物的混合物，天然存在于地表之下，含有多种烃类(正烷烃、支链烷烃、芳烃、脂环烃)及少量其他有机物(硫化物、氮化物、环烷酸类等)的复杂混合物。作为能源物质，石油已经成为全人类最主要的能源之一。随着经济的发展，人类对能源的需求也不断扩大，各国都加快了对油气资源的开发利用，从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区，越来越多的油气井出现在全球各地。目前，我国石油年产量已超过1亿吨，生产的原油也大部分出自陆上油田。而油田开发过程中，各种设施原因造成的原油泄漏以及油气开采和加工中产生的废水、废渣等不可避免地对土壤造成了严重的污染，在我国每年石油污染土壤近10万吨，累计堆放量近50万吨。石油进入土壤，不但破坏土壤生态系统的结构和功能，降低土壤质量，还可以附着在植物的根系表面，影响作物的根系生长。石油中含有的烃类物质统称为石油烃，主要包括烷烃、环烷烃、芳香烃等。石油烃不被土壤吸附的污染物成分可以随地面降水渗透到地下水，污染浅层地下水环境，影响饮用水的水质。而石油中所含的多环芳烃具有致癌、致畸、致突变等作用，能通过食物链在动植物体内逐级富集，严重威胁到粮食质量和人类健康。总之，土壤石油污染隐蔽性大，潜伏期长，涉及面广，治理困难，危害日益凸显，已成为不容忽视的环境问题。

存在于土壤环境中的天然微生物种群对石油烃的降解作用是石油烃和其他烃类污染物从土壤环境中消除的基本途径之一。微生物利用生物自我调控机制以及对污染物的综合净化功能处理土壤中的石油烃类污染物，使它们在生物的新陈代谢过程中得到较为彻底的转化和降解，而且最终产物是CO₂和水，不会产生二次污染，是应用前景最为乐观的土壤石油污染物处理方法。

目前，已知降解石油的微生物共有70属200余种。细菌有28个属，霉菌30个属，酵母12个属。有关石油及其产品的微生物降解方面的研究常有报道，但是，以往的研究多集中在利用常温或高温微生物进行环境治理方面，对于低温环境的相应研究较少。在高山、高纬地区，尤其是我国北方的油田地区，气候寒冷的条件下微生物存活率较低、自然降解能力较差，严重影响了油污染地区土壤质量。近年来，低温环境对有机污染物的影响的研究越来越受到环境微生物学者的重视。如Mohn等现场接种混合培养的嗜冷微生物进行生物修复处理，一年后，北极冻原土壤中石油烃浓度降到了初始浓度的1/20；Mikae研究发现低温条件下，烃类化合物的降解是可行的，而且冻融作用可能增加微生物的活性。因此，筛选出低温环境条件下降解石油的优势菌株将为建立起低温环境下切实可行的石油污染土壤的生物降解技术提供重要支撑，并且对于我国北方低温地区土壤石油污染修复具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有低温条件下降解石油存在的难题，提供能高效降解石油的菌种。

本发明所提供的高效降解菌来源于天津大港油田附近石油污染的土壤，经人工富集培养、分离纯化得到。

本发明提供的一种菌株Paracoccus sp.D17，属于革兰氏染色阳性副球菌属，菌落呈土黄色，不透明，菌落直径大约1.0～2.0mm，菌株16SrDNA的GenBank登录号为GU257950，该菌株于2010年4月8日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所；邮政编码：100101)保藏，保藏编号为CGMCC No.3718，分类学命名为革兰氏染色阳性副球菌(Paracoccus sp.D17)。

本发明提供的另一种菌株Paracoccus sp.D24，属于盐单孢菌属，菌落呈土黄色，不透明，菌落直径大约1.0～2.0mm，菌株16SrDNA的GenBank登录号为GU257954，该菌株于2010年4月8日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所；邮政编码：100101)保藏，编号为CGMCC No.3717，分类学命名为盐单孢菌(Paracoccus sp.D24)。

Paracoccus sp.D17菌的最适生长条件为：pH6.0-7.0，温度10-30℃，优选25℃。

本发明还涉及Paracoccus sp.D17和Paracoccus sp.D24的培养方法，包括：

(1)驯化步骤