本發(fā)明涉及石油污染治理技術領域，尤其涉及一種石油烴降解菌株、石油烴降解菌劑及其制備方法與應用。

背景技術：

隨著社會的不斷發(fā)展，人類對能源的需求與日俱增。石油作為一種寶貴的能源和化工原料，它的普及使用給人類的生產(chǎn)生活帶來了巨大的便利。但與此同時，由于使用不當和日漸頻繁的原油泄漏事故的發(fā)生，石油，這把雙刃劍，在發(fā)揮著正面作用的同時，其負面影響也不容忽視。由于井噴、船舶漏油以及輸油管道的泄漏等事故造成的海洋石油污染日漸增多，嚴重影響了生態(tài)環(huán)境及海洋生物資源。從目前的海洋石油污染事件來看，石油污染大部分集中在海洋和河流入?？诟浇乃w和沉積物中。全世界范圍內(nèi)的海洋石油污染事件頻繁發(fā)生，對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重破壞。另外，石油的主要化學成分是烷烴和苯、甲苯、二甲苯等復雜芳香烴等，不僅有致癌變、致畸變、致突變等作用，并很可能在動植物及人體內(nèi)富集，危害生物健康。

針對日益嚴重的石油污染問題，國內(nèi)外研究人員已經(jīng)利用物理、化學和生物修復法在該領域取得了一定的進展，但石油污染治理工作仍然任重而道遠。物理處理法主要通過物理方法和機械裝置回收溢油。主要使用的方法有圍油欄、吸油船、磁性分離和吸著材料等。該方法處理海面及海岸帶油污的效率最高，但對于厚度小于0.3cm的薄油層和乳化油效果較差，并且設備龐大、耗費高?；瘜W方法主要使用分散劑、凝油劑、集油劑和沉降劑等，但化學方法的本質(zhì)卻是向海洋中投入人工合成的化學污染物。不但成本高，也造成了二次污染。正是由于物理和化學處理法的種種弊端，其應用受到限制。而生物修復方法利用 微生物消除水體表面油膜和分散水中溶解的石油烴類，具有成本低、效率高、對環(huán)境友好、不產(chǎn)生二次污染等顯著優(yōu)點，已經(jīng)成為一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳的、解決石油污染問題的有效方法。

雖然利用微生物對石油污染物進行生物修復具有安全、經(jīng)濟、低毒、無二次污染等特點，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。盡管近年來，人們研究發(fā)現(xiàn)自然界中存在大量具有降解石油能力的微生物，目前已發(fā)現(xiàn)的石油烴降解微生物包括細菌、放線菌、霉菌、酵母以及藻類等。但是，這些研究主要針對石油污染的土壤和地下水，關于海洋石油污染生物修復的研究較少。由于海水鹽度較高，陸地微生物并不能適應海洋環(huán)境，因此，開發(fā)海洋環(huán)境中具有石油降解能力的土著微生物具有十分重要的實用價值。

此外，海洋是一個開放的水環(huán)境，在實際的溢油修復過程中需要考慮到海洋環(huán)境的實際情況。直接將游離態(tài)的微生物應用到海洋溢油修復過程，可能會因為被沖走、分散從而影響修復效果。而將微生物固定在特殊載體上，一方面可以為微生物生長提供支點，另一方面還提高了細胞密度、增強其抗沖擊負荷及抑制性物質(zhì)能力。因此，實現(xiàn)高效石油降解微生物的固定化，是實現(xiàn)其工業(yè)化應用的有力保障。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于此，有必要提供一種能夠有效降解石油的石油烴降解菌株和石油降解菌劑。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種石油烴降解菌株，所述菌株為威尼斯不動桿菌LCL-1(Acinetobacter venetianus LCL-1)，保藏單位名稱為中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCC NO：M2015538，保藏單位地址為中國武漢武漢大學，保藏日期為2015年9月15日。。

一種石油烴降解菌劑，包括石油烴降解菌株Acinetobacter sp.LCL-1，所述 石油烴降解菌株Acinetobacter sp.LCL-1的保藏單位名稱為中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCC NO：M2015538。

按體積比為10％的接種量將所述石油烴降解菌株Acinetobacter sp.LCL-1接入到發(fā)酵罐的石油降解培養(yǎng)基中，置于150-200rpm的搖床中，在溫度為25-35℃、鹽度為1-3.5％、pH為6-8的條件下培養(yǎng)3-7d，得到所述石油降解菌劑，其中，所述石油降解培養(yǎng)基的組成為1％(w/v)的KH₂PO₄、1％(w/v)的K₂HPO₄、1％(w/v)的NH₄NO₃、0.2％(w/v)的MgSO₄、0.02％(w/v)的CaCl₂、0.05％(w/v)的FeCl₂，25％(w/v)的NaCl及0.5％(w/v)的石油。

另外，本發(fā)明還提供了一種石油烴降解菌株或石油烴降解菌劑在降解石油中的應用。

進一步地，本發(fā)明還提供一種石油烴降解菌的聚氨酯泡沫制備方法，包括下述步驟：

將聚氨酯泡沫分散于去離子水中，用氨水調(diào)節(jié)pH為9-11，加入二乙烯三胺，在25-40℃的水浴條件下反應后水洗，并真空干燥得到胺改性的聚氨酯泡沫；

將所述胺改性的聚氨酯泡沫分散于LB培養(yǎng)基中，接種Acinetobacter sp.LCL-1后，交聯(lián)反應得到石油烴降解菌的聚氨酯泡沫。

在一些實施例中，所述胺改性的聚氨酯泡沫上固定微生物的量至少為83.5mg/g。

在一些實施例中，所述水浴反應的溫度為30℃。

本發(fā)明提供的石油烴降解菌株Acinetobacter sp.LCL-1，直接以石油污染的海洋底泥篩選得到海洋土著微生物能夠適應復雜的海洋環(huán)境，耐受高鹽度環(huán)境，特別適應于海洋環(huán)境，并且能夠高效降解石油烴，在海洋石油污染治理中具備良好的商業(yè)價值，應用前景廣泛。

本發(fā)明還提供了一種石油烴降解菌的聚氨酯泡沫制備方法，將聚氨酯泡沫分散于去離子水中，用氨水調(diào)節(jié)pH為9-11，再加入二乙烯三胺，水浴反應后水洗，并真空干燥得到胺改性的聚氨酯泡沫，再將所述胺改性的聚氨酯泡沫分散于LB培養(yǎng)基中，接種Acinetobacter sp.LCL-1后，交聯(lián)反應得到石油烴降解菌的聚氨酯泡沫，本發(fā)明得到的胺改性泡沫，能夠與微生物表面的胞外分泌物發(fā)生交聯(lián)反應，有利于微生物的固定附著生長，且固定后的微生物能夠避免被海水沖散，便于回收，具有潛在的實用價值。

附圖說明

圖1表示為Acinetobacter sp.LCL-15d內(nèi)對原油中石油烴的降解率分布示意圖。

圖2中(A)表示為固定有LCL-1胺改性聚氨酯泡沫的掃描電鏡圖(二乙烯三胺與聚氨酯泡沫的質(zhì)量百分比為60％)；(B)表示為固定有LCL-1胺改性聚氨酯泡沫的掃描電鏡圖(二乙烯三胺與聚氨酯泡沫的質(zhì)量百分比為1.2％)；(C)表示為(A)的局部放大圖；(D)表示為(B)的局部放大圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清晰，如下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一種石油烴降解菌株，所述菌株為Acinetobacter sp.LCL-1，保藏單位名稱為中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為M2015538。保藏日期為2015年9月21日。保藏單位地址：中國武漢武漢大學。郵編：430072。

具體地，本發(fā)明以中國山東蓬萊19-3油田附近海洋底泥為菌源，篩選到一株具有高效石油降解能力的海洋土著細菌，命名為#LCL-1，經(jīng)鑒定為不動 桿菌屬(Acinetobacter sp.)，能夠耐受一定鹽度和pH的變化，在海洋石油污染領域具有潛在的應用價值。

一種石油降解菌劑，包括石油烴降解菌株威尼斯不動桿菌LCL-1(Acinetobacter venetianus LCL-1)，威尼斯不動桿菌LCL-1的保藏單位名稱為中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為M2015538，保藏日期為2015年9月21日。

本發(fā)明還提供了一種石油烴降解菌劑的制備方法，包括如下步驟：

按體積比為10％的接種量將所述石油烴降解菌株Acinetobacter sp.LCL-1接入到發(fā)酵罐的石油降解培養(yǎng)基中，再置于150-200rpm的搖床中，在溫度為25-35℃、鹽度為1-3.5％、pH為6-8的條件下培養(yǎng)3-7d，得到所述石油降解菌劑，其中，所述石油降解培養(yǎng)基的組成為1％(w/v)的KH₂PO₄、1％(w/v)的K₂HPO₄、1％(w/v)的NH₄NO₃、0.2％(w/v)的MgSO₄、0.02％(w/v)的CaCl₂、0.05％(w/v)的FeCl₂，25％(w/v)的NaCl及0.5％(w/v)的石油。

上述石油降解菌劑可用于石油的降解。

請參閱圖1是Acinetobacter sp.LCL-1 5d內(nèi)對原油中石油烴的降解率，從圖1中可以看出，通過調(diào)節(jié)上述石油降解培養(yǎng)基的鹽度和pH，研究不同NaCl濃度(30-120g/L)和不同pH(4.6-9.6)對LCL-1降解石油烴的影響。

結(jié)果表明：NaCl濃度為90g/L時，飽和烴降解率仍可達70％，當NaCl濃度超過120g/L時，飽和烴降解率低于6％；pH 5.6-8.6范圍內(nèi)，飽和烴降解率保持在60％以上。

本發(fā)明還提供了一種石油烴降解菌的聚氨酯泡沫制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟S110：將聚氨酯泡沫分散于去離子水中，用氨水調(diào)節(jié)pH為9-11，加入二乙烯三胺，水浴反應后進行水洗，并真空干燥得到胺改性的聚氨酯泡沫；

優(yōu)選地，所述水浴反應的溫度為30℃。

步驟S120：將所述胺改性的聚氨酯泡沫分散于LB培養(yǎng)基中，接種Acinetobacter sp.LCL-1后，交聯(lián)反應得到石油烴降解菌的聚氨酯泡沫。

可以理解，本發(fā)明中描述的方法得到的胺改性泡沫，能夠與微生物表面的胞外分泌物發(fā)生交聯(lián)反應，有利于微生物的固定附著生長，且所述胺改性的聚氨酯泡沫上固定微生物的量至少為83.5mg/g，固定后的微生物能夠避免被海水沖散，便于回收，具有潛在的實用價值。

下面為具體實施例部分。

實施例1-胺改性的聚氨酯泡沫的制備：

將聚氨酯泡沫剪成1cm×1cm的小塊，取五塊(0.5901g)分散于99mL去離子水中，加入～1.4mL氨水調(diào)節(jié)pH為～10，升溫至30℃時加入1mL二乙烯三胺(質(zhì)量比～59％)，攪拌反應6h，真空干燥得含有氨基的石墨烯；LCL-1的固定化：在100mL LB培養(yǎng)基中加入五塊胺改性的聚氨酯泡沫，按V/V比1％接入LCL-1種子液后，置于30℃、180rpm條件下交聯(lián)反應72h。此時的微生物固定量約為83.55mg/g(見圖2A和C)。

實施例2-胺改性的聚氨酯泡沫的制備：

將聚氨酯泡沫剪成1cm×1cm的小塊，取五塊(0.6033g)分散于50mL去離子水中，加入～0.7mL氨水調(diào)節(jié)pH為～10，升溫至30℃時加入50mL二乙烯三胺(質(zhì)量比～1.2％)，攪拌反應6h，真空干燥得含有氨基的石墨烯；②LCL-1的固定化：在100mL LB培養(yǎng)基中加入五塊胺改性的聚氨酯泡沫，按V/V比1％接入LCL-1種子液后，置`30℃、180rpm條件下交聯(lián)反應72h。此時的微生物固定量約為130.8mg/g(見圖2B和D)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些 改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。