本發(fā)明公開了一種藤黃球菌固定化小球的制備方法，本方法是將藤黃球菌包埋在海藻酸鈉?多孔土質(zhì)濾材混合液中，可穩(wěn)定保持藤黃球菌活性，使其成為長期提供復(fù)蘇促進因子Rpf蛋白的來源，Rpf蛋白可復(fù)蘇促進有毒難降解有機污染環(huán)境中的潛在功能菌群，強化該類污染物的高效降解。本發(fā)明還提供了藤黃球菌固定化小球在降解有毒有機污染物中的應(yīng)用，與常用的固定化載體粉末活性炭相比，運行成本更低，更具顯著的經(jīng)濟效益與環(huán)保效益。本發(fā)明可用于焦化廢水、高鹽含酚廢水、印染廢水和制藥廢水等有毒有害、難降解高濃度有機工業(yè)廢水的生物處理系統(tǒng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污染物微生物降解領(lǐng)域，尤其涉及一種藤黃球菌固定化小球的制備方法及其在降解有毒有機污染物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，隨著石油化工、制藥、建材、農(nóng)藥、造紙、電子、煤氣、紡織、染料、塑料和焦化等工業(yè)的迅速發(fā)展，難降解有機工業(yè)廢水排放量大大增加。難降解有機污染物的工業(yè)廢水不僅對環(huán)境造成嚴重污染，而且對人體、水生生物及農(nóng)作物的危害日益加劇，嚴重破壞生態(tài)平衡。有毒有害、難降解高濃度有機工業(yè)廢水的處理一直是國內(nèi)外污水處理領(lǐng)域的研究熱點和難點。因此，有效治理難降解有機廢水具有重要意義，開發(fā)高效、經(jīng)濟環(huán)保的有機工業(yè)廢水處理技術(shù)是社會發(fā)展中迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。雖然基于物理和化學(xué)原理的難降解有機工業(yè)廢水處理技術(shù)，如吸附法、萃取法、膜分離法、高級氧化法等已得到一定程度的應(yīng)用，但因不同廢水中有機物種類和含量具有相當(dāng)寬的范圍，具體應(yīng)用時存在低效、成本高、二次污染等問題而很難達到預(yù)期的處理效果。由于微生物降解治理技術(shù)具有安全、高效、經(jīng)濟等特點而成為有機工業(yè)廢水無害化處理的研究熱點。同時，固定化微生物、基因工程改造微生物、質(zhì)粒育種、微生物制劑等生物強化技術(shù)已發(fā)展為污染環(huán)境微生物修復(fù)領(lǐng)域備受關(guān)注的新研究方向。

然而，迄今為止用于有機廢水生物處理的降解菌篩選菌源僅限于基于常規(guī)分離培養(yǎng)方法所能獲得的僅占0.01～10％的微生物菌群，大量的潛在功能菌群因處于活的但非可培養(yǎng)(viable but non-culturable,VBNC)狀態(tài)而未被研究。早在1985年，美國微生物學(xué)家Colwell教授在Nature Biotechnology發(fā)表論文提出VBNC概念，細菌的VBNC狀態(tài)是非芽孢形成菌應(yīng)對各種環(huán)境壓力時所選擇的一種生存機制，其具體表現(xiàn)為細胞濃縮成球形，用常規(guī)的培養(yǎng)方法不能使其生長繁殖，但仍具代謝活性，當(dāng)給予適宜條件時能夠恢復(fù)其生長繁殖。三十多年來在VBNC菌的誘導(dǎo)、復(fù)蘇及其形成機理方面已有眾多研究成果。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)分離方法能夠培養(yǎng)的微生物數(shù)量僅占活性污泥微生物總量的1％-15％，難降解有機廢水中存在大量VBNC狀態(tài)或難培養(yǎng)菌群，如將從某污染物馴化的富集培養(yǎng)體中分離的單菌株重新混合培養(yǎng)，無法獲得與富集培養(yǎng)體相同的降解活性，其原因可能為某些降解菌或與降解菌協(xié)同共生的菌株無法分離培養(yǎng)。另外，大多數(shù)由實驗室分離獲得的高效降解菌株或富集培養(yǎng)體在實際廢水處理的生物系統(tǒng)中均表現(xiàn)出較低的降解活性，推測其可能受環(huán)境壓力脅迫進入了VBNC狀態(tài)。基于上述分析可知，在難降解有機廢水的生物處理系統(tǒng)中，大量的功能菌群因來自高濃度有毒難降解有機物的脅迫而處于VBNC狀態(tài)。雖然隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基于非培養(yǎng)方法可研究難降解有機廢水中微生物群落的組成、菌群的活性及數(shù)量動態(tài)變化，但不能獲得有機污染物降解過程中起關(guān)鍵作用的功能菌群。因此，復(fù)蘇培養(yǎng)作為絕大部分微生物資源的VBNC菌群，成為尋找高效有機污染物降解菌種資源的重要途徑，同時為防止降解菌進入VBNC狀態(tài)以獲得更好的水污染環(huán)境修復(fù)能力提供新的思路。