[发明专利]海藻酸钠复合固定化菌剂及其制备方法以及用途

说明书

本发明公开了海藻酸钠复合固定化菌剂及其制备方法，解决了现有技术中并没有适用于二氯喹啉酸降解用假单胞菌的固定化方式的问题。本发明包括将具有假单胞菌的载体培养基和海藻酸钠混合后，滴入浓度为1～4%的氯化钙中静置2～4h制成的颗粒剂；所述海藻酸钠的质量浓度为2～6%；所述载体培养基包括吸附载体和无机盐液体培养基；该吸附载体与海藻酸钠的重量比为1～3∶1，该吸附载体由重量比为1∶1～2∶1的玉米芯、竹炭和油枯组成。本发明通过有效提高菌体的降解效率；且本发明固定化菌剂的降解率远远高于空白小球物理吸附效率和游离菌株的生物降解效率之和，能有效达到相互促进的效果。

技术领域

本发明涉及一种菌剂，具体涉及一种海藻酸钠复合固定化菌剂及其制备方法以及用途。

背景技术

我国是农药生产和使用的大国之一，每年施用的农药量高达50-60万吨，包括除草剂、杀虫剂和杀菌剂等农用化学品，由于农药在我国的利用效率低，导致大量农药流入环境中。农药在提高农作物产量的同时，也对食品安全造成了威胁，因此，近年来受到研究者的广泛关注。

二氯喹啉酸（quinclorac）为一种选择性苗后处理除草剂，属于激素型喹啉羧酸类药剂，主要用于防治稻田中稗草和其他禾本科杂草，在我国农业生产中广泛使用，该药剂性质稳定，易在土壤中残留。由于不合理的施用，使其残留于土壤与水体环境中，对人类的健康造成潜在的威胁。当前针对二氯喹啉酸土壤中残留污染问题主要治理方法有物理吸附、深耕覆土、增施有机肥和化学药剂缓解药害等措施，但不能从根本上解决二氯喹啉酸在土壤中的残留问题。而物修复是一种低成本的环境友好型面源污染修复技术，大量的研究结果显示农药降解菌在实验室纯培养条件下可以高效地降解化学农药，已分离出有机磷杀虫剂、菊酯类杀虫剂、磺酰脲类除草剂以及对硝基苯酚进行降解的菌种，农业部农业环境微生物重点开放实验室等机构也建立了较为全面的降解性微生物菌种资源库。

尽管已获得了一批具有高效降解能力的菌种资源，但降解菌在田间条件下对农药残留的降解仍然是目前土壤修复中面临的难题。通常将菌种资源投入田间进行原位修复时，存在污染成分复杂，筛选的功能菌株会因不适应环境而使活性受到抑制、与土著微生物竞争等缺点，从而导致在实际应用中受到限制。

固定化微生物技术可以通过物理或化学的方法将游离的微生物与特定的载体相结合，使其固定在某一空间区域内，以提高微生物细胞的浓度，缓冲外界物质对细胞的毒害，从而达到强化降解的目的。固定化所用的载体和方法很多，由于不同载体种类及联合方式的固定化对降解效果存在极大差异，因而探索针对特定污染物，即二氯喹啉酸降解用的假单胞菌载体种类及联合方式对污染修复具有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种优化地菌剂固定化方式，即海藻酸钠复合固定化菌剂，并公开了该固定化菌剂的制备方法和用途，解决了现有固定化方式对二氯喹啉酸的降解效率不够高的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

海藻酸钠复合固定化菌剂，包括将具有菌体的载体培养基和海藻酸钠混合后，将其滴入氯化钙溶液中静置制成的颗粒剂。

降解菌用于水体或土壤原位修复时往往面对复杂的环境条件，菌株降解能力下降甚至失去降解能力。本发明采用固物理载体吸附及海藻酸钠包埋的复合固定化技术，通过本发明的优选固化方式后，能为微生物提供了一个相对稳定的生存环境，对不良环境起缓冲作用，使菌株得到较宽的温度适应范围，同时也可增强菌株对酸碱变化的缓冲能力，与现有单独使用载体培养基进行降解的效果相比效果十分显著。

且通过实施例2中图1的数据可知，载体培养基与海藻酸钠结合后对二氯喹啉酸的降解效果优于分别使用两种固定化方式进行二氯喹啉酸降解的效果，且固定化菌剂的二氯喹啉酸的去除效果高于游离菌体和空白小球去除效果之和，效果非常显著。同时，通过实施例5的试验数据可知：通过本发明的固定化菌剂能有效提高重复使用次数，效果极佳。