[发明专利]一种适用于海洋环境氟氯氰菊酯污染的微生物修复方法有效

专利信息
申请号: 201710015259.7 申请日: 2017-01-10
公开(公告)号: CN106630194B 公开(公告)日: 2019-10-08
发明(设计)人: 史西志;张蓉蓉;孙爱丽;郭晓青;李德祥;陈炯 申请(专利权)人: 宁波大学
主分类号: C12N1/20 分类号: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/38;C02F101/36;C02F101/34;C02F103/08
代理公司: 宁波奥圣专利代理事务所(普通合伙) 33226 代理人: 何仲
地址: 315211 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 适用于 海洋环境 氟氯氰菊酯 污染 微生物 修复 方法
【说明书】:

发明公开了一种适用于海洋环境氟氯氰菊酯污染的微生物修复方法,特点是包括以下步骤:(1)筛选、驯化获得一株氟氯氰菊酯高效降解菌,该菌为Nbuzhang1菌株,分类命名为甘瓜发光杆菌;(2)采用反向微乳液聚合方法,获得针对氟氯氢菊酯具有特异识别性能的分子印迹‑量子点纳米结构聚合物;(3)将氟氯氰菊酯高效降解菌加入氟氯氰菊酯分子印迹‑量子点纳米结构聚合物,对微生物进行吸附固定形成固定微生物;(4)向适量污染海水中加入固定微生物,调整污染海水的pH值至7‑8,静止2 h,优点是具有较好的亲水性、生物相容性和较高的吸附容量,可从养殖环境中选择性吸附氟氯氰菊酯。

技术领域

本发明涉及海洋环境治理技术领域,尤其是涉及一种适用于海洋环境氟氯氰菊酯污染的微生物修复方法。

背景技术

拟除虫菊酯类农药一度被认为具有高效、低毒、使用安全等优点,可作为有机氯和有机磷农药的替代品,但是最近研究表明,该类农药具有蓄积性,长期接触易导致慢性疾病,有致癌、致畸、致突变的危险。同时,由于该类农药具有较强的亲脂性,对鱼类、贝类等水生生物具有很高的毒性。尤其是氟氯氢菊酯等具有内分泌干扰特性的有毒物质,具有类似生物激素的活性,极少量的残留即可对生物体的内分泌系统等产生毒害。但是研究表明,常规水处理技术和工艺无法将此类物质(尤其是微量残留条件下)完全除去,对水产育苗、养殖构成极大威胁,不仅直接导致养殖生物中毒死亡,而且可在水产品中蓄积残留,严重威胁养殖环境及水产品质量安全。因此,如何有效的去除微量具有内分泌干扰特性的拟除虫菊酯类农药(如氟氯氰菊酯等)残留污染具有重要意义。

采用固定化微生物处理技术,可以发挥载体对微量污染物的吸附、富集作用,提高微生物降解所需的底物浓度,但是,常用的固定载体如活性炭、碳纳米管等是非特异性的,尤其是环境中复杂基质的存在降低了微量污染物的吸附效果。而分子印迹材料由于具有较高的选择性、吸附容量和生物相容性,在污染物的消除方面受到了高度重视,在污染物处理过程中具有良好的应用前景。因此,将分子印迹的高效选择性和微生物降解技术相结合,特异性提高微生物降解反应所需的底物浓度,有效提高微生物降解效率,对近岸海域环境保护、水产品安全等具有重要意义,可为从根本上解决近岸海域养殖环境中氟氯氰菊酯残留对养殖环境、水产品安全带来的威胁和危害等提供技术支撑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可高效富集海水环境中微量氟氯氰菊酯污染并将其快速降解的适用于海洋环境氟氯氰菊酯污染的微生物修复方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种适用于海洋环境氟氯氰菊酯污染的微生物修复方法,包括以下步骤:

(1)氟氯氰菊酯分子印迹-量子点纳米结构聚合物制备

将7.5mL环己烷与1.8mL Triton X-100混合并搅拌15min,加入10μL浓度为50mg/mL量子点(QDs)溶液和390μL的氯仿,然后加入50μL正硅酸乙酯(TEOS)和100μL氨水,反应2h后,加入200μL浓度为25mg/mL的氟氯氰菊酯和22.8μL(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(APTES),反应12h,然后依次用10mL丙酮、10mL水和10mL体积比为8:2的乙醇/已腈溶液洗涤除去模板分子,得到对氟氯氰菊酯具有高效选择性的氟氯氰菊酯分子印迹-量子点纳米结构聚合物;

(2)微生物固定

将步骤(1)制备得到的氟氯氰菊酯分子印迹-量子点纳米结构聚合物按质量体积比25mg:20mL的比例加入到氟氯氰菊酯高效降解菌培养液中,并对氟氯氰菊酯高效降解菌进行吸附固定,形成分子印迹-量子点纳米结构聚合物固定微生物;

(3)海洋污水修复

将步骤(2)得到的分子印迹-量子点纳米结构聚合物固定微生物按1mg/mL的添加量加入到污染海水中,调节污染海水的pH值至7-8,温度为25℃,静止2h,即可降解污染海水中氟氯氰菊酯。

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