[发明专利]原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂及制备方法与应用

说明书

本发明公开一种原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂及制备方法与应用。本发明通过将大环内酯类抗生素降解菌液、能量供给菌菌液、磁介质菌菌液、营养载体、吸附载体、表面活性剂混合，发酵，得到复合制剂。本发明的大环内酯类抗生素降解菌经定向诱导、能量供给菌伴生、载体耦合可显著提高菌种降解效能，提高降解菌株在原位土壤环境中的定殖、增殖能力；本发明的表面活性剂可化解水分张力，清除包裹在土壤颗粒表层的疏水基团，增强大环内酯类抗生素残留向富含降解菌群的耦合载体中迁移；并利用磁介质菌和吸附载体的磁吸附力提高迁移速率，加快四环素类抗生素残留的降解。从而该修复剂对大环内酯类抗生素降解效率高。

技术领域

本发明属于环境保护中土壤有机污染物治理领域，特别涉及一种原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂及制备方法与应用。

背景技术

大环内酯类抗生素是由链霉菌产生的弱碱性抗菌素，因分子中含有一个内酯结构的14或16元环而得名。作用机制是作用于细菌细胞核糖蛋白体50s亚单位，阻碍细菌蛋白质合成，属于生长期抑制剂。它能够有效抑制革兰氏阳性菌以及一些革兰氏阴性菌，被广泛地应用于人类以及畜禽兽细菌感染的治疗和预防，例如牛、羊、猪和家禽的呼吸道疾病、肠道感染和乳腺炎等。红霉素及其衍生物是本类药物最典型的代表，其他还包括阿奇霉素、泰乐菌素、阿维菌素等。研究显示，大环内酯类抗生素在人和动物机体内都不能够被完全代谢。在人和禽畜排泄物中残留浓度较高，而长期使用这些排泄物作为土壤肥料可能导致大环内酯类抗生素在土壤中的积累，对生态环境的负面影响逐渐显现，成为人们日益关注的热点环境问题。

大环内酯类抗生素在土壤中降解的速率，是决定其在环境中的持久性、有效性和危害性的关键因素。而它在土壤中的降解与它们的化学结构、所处的温度，以及其他一些因素如湿度、降雨以及土壤的性质等有关。大环内酯类抗生素在土壤中的降解过程包括生物降解、水解和光降解。其中生物降解是最重要的途径。影响微生物降解的因素除了土壤pH、水分、温度、氧气、环境介质以及环境中其他抗生素的存在以外，最主要的是降解微生物在土壤中的定殖增殖能力、外源性同化作用的供给以及环境适应性问题。目前，虽然有研究报道大环内酯类抗生素单一降解菌株在水介质、堆肥中的降解作用，但效率较低。主要是单一菌株处理技术已很难适应土壤复杂多样的生态环境，迫切需要越来越多的生物组合处理技术。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂。

本发明的又一目的在于提供所述原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂在消解大环内酯类抗生素上的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将营养载体、吸附载体和表面活性剂混合均匀，进行除菌处理，得到耦合载体；

(2)在除菌后的耦合载体中接入大环内酯类抗生素降解菌液、能量供给菌菌液和磁介质菌菌液，得到混合物I；发酵，得到原位消解土壤大环内酯类抗生素污染的复合制剂。

步骤(1)优选如下：将营养载体、吸附载体和表面活性剂混合均匀，用水调节含水率，接着进行除菌处理，得到耦合载体。

所述的营养载体的组成按质量百分比计，如下：氨基酸粉4～12％、糖蜜粉8～14％、蛋白胨4～9％、酵母提取物2～4％、骨粉4～8％、稻壳55～65％。

所述的吸附载体的组成按质量百分比计，如下：磁铁矿粉8～16％、Fe₃O₄磁性纳米颗粒0～12％、Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米复合粒子0～8％、麦饭石粉25～35％、硅藻土粉25～30％、生物碳15～25％。