一种复合适盐微生物菌剂及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于环保微生物技术领域，具体涉及一种能够在高盐环境下对有机污染物物进行高效稳定降解的复合适盐微生物菌剂及其用途。
【背景技术】
[0002]高盐废水成分复杂，其中的无机盐对普通微生物的生长产生抑制或毒害作用，严重限制了生化技术在高盐废水处理领域的应用。包括蒸发、膜分离、离子交换、高级氧化、电解等在内的物化处理技术，对污染物处理不彻底或成本较高。高盐废水生化处理在理论上具有可行性，但目前主要处在实验室研究阶段。高盐废水生化处理技术的难点和关键是污染物降解微生物。嗜盐菌能够在高盐环境下进行正常的生长代谢，因而制备嗜盐菌菌剂成为高盐废水生化处理的一种主要方法。
[0003]专利申请号CN 201210078420.2从石油钻井泥浆中筛选分离得到一株嗜盐芽孢杆菌(CGMCC N0.4194)，该菌株可在弱碱环境下对高盐采油废液中石油去除率达70%，对低浓度废液中的石油类去除率达90%以上。
[0004]专利申请号CN 201210232811.5利用NaCl为1.5M~2.5M的含甲苯的基础无机盐培养基，在对甲苯污染土壤进行富集培养，并在无菌操作条件下以30%接种量进行连续驯化培养，最终得到可以降解甲苯的中度嗜盐菌群，其中含有的菌群包括Marincobacter,Prolixibacter, Balneola^W Halobacillusxj^h一种或几种。
[0005]专利申请号CN 201210095595.4利用含盐为10%~15%的牛奶培养基海边晒盐场废水中的嗜盐菌进行筛选，并用CM培养基从中分离出3个单菌株，然后接种到生物氧化池内采用蜂窝填料进行培养，得到嗜盐菌菌剂对盐度为20%~25%的废水中的酚进行降解。大盐湖水中的嗜盐菌进行筛选，再用苯酚液体培养基进行培养，然后经SBR驯化制备而成，其可以在较短时间内彻底降解高盐废水中的苯酚。
[0006]专利申请号CN 201110003844.8以2?25%的含酚培养基，从环境中筛选得到四种耐盐菌普罗威登斯菌(CGMCC N0.4327)、表皮短杆菌(CGMCC N0.4329)、盐单胞菌(CGMCCN0.0ceanobacilIus sp.CJ-10(CGMCC N0.4328)，用其构建复合菌剂，并用颗粒活性炭固定，可处理盐浓度为2~25%、酚< 2500mg/L的废水，出水COD < 200mg/L、— < 0.2mg/L0
[0007]专利申请号CN 200910266193.4将筛选得到的三株极端嗜盐菌盐单胞菌CGMCCN0.3081、假单胞菌CGMCC N0.3082和芽孢杆菌CGMCC N0.3083构建复合菌剂，处理盐度为13%~20%的三聚氰胺生产高盐废水，TOC去除率94.86%，出水TOC可降低至30~40mg/L。
[0008]专利申请号CN 200410044953.4利用从处理苯乙酸生产废水的活性污泥中筛选得到一株盐单胞菌CGMCC N0.1112，该耐盐菌通过发酵方法培养得到的菌剂中液体菌剂中菌体数量达到10亿个以上，投加到苯乙酸生产废水生化处理池，其对苯乙酸的去除效率稳定在97%以上。
[0009]根据微生物是否能够在现有技术条件进行分离和纯培养，可以将微生物分成两类:可纯培养微生物和不可纯培养微生物。自然环境中的微生物大部分属于不可纯培养微生物。基于分子生物学的微生物生态学研究结果表明，99%以上的环境微生物难以在现有技术条件下进行分离和纯培养。上述现有技术举例中的嗜盐菌菌剂中嗜盐菌种数最多为4种，且嗜盐菌均是采用纯培养技术分离和纯培养得到的嗜盐细菌和嗜盐古菌。
[0010]大量研究表明，复合微生物菌剂对废水的处理效果优于单一菌剂的处理效果。但现有各种复合微生物菌剂，采用的是将微生物分离纯培养的获得的不同微生物菌株进行复配得到的组合型微生物菌剂。其特点是复合微生物菌剂中微生物的种类、数量和功能明确，因而适用的废水类型有限。上述举例的复合耐盐微生物菌剂，其微生物种类仅有1-4种，不能满足实际高盐废水处理的需求。
【发明内容】
[0011]本发明的所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的复合适盐微生物菌剂。该复合适盐微生物菌剂具有丰富的适盐微生物多样性，废水水质适应能力强，抗盐度冲击能力和抗负荷冲击能力都较现有菌剂产品提高。
[0012]本发明所述适盐微生物，是指在高盐环境中不受高浓度无机盐抑制或毒害，而能够进行正常生长代谢的微生物，包括耐盐和嗜盐的细菌、真菌、古菌、原生动物和后生动物。
[0013]本发明所述适盐微生物菌剂，是指菌剂中微生物组成以适盐微生物为主的微生物菌剂。
[0014]本发明所要解决的技术问题是通过以下的产品方案来实现的。
[0015]本发明提供一种复合适盐微生物菌剂，该菌剂是由多种微生物组成的复合型微生物菌剂，其特点菌剂中适盐微生物组成为:
(1)从适盐微生物类型来看，该菌剂至少由嗜盐细菌、嗜盐古菌、耐盐细菌、耐盐古菌、嗜盐真菌、耐盐真菌中的两类或两类以上组成；
(2)从微生物是否能够纯培养来看，该菌剂由可培养微生物和未培养微生物组成，且未培养微生物种类数量至少为I种。
[0016]本发明所述未培养微生物，是指具有营养缺陷，或生长代谢方式为共生、互生、共代谢的微生物，存在于环境，但在现有技术条件下还不能对其进行分离和纯培养的微生物。环境中未培养微生物的种类和数量远远多于可培养微生物，利用未培养微生物处理废水和高盐废水具有更大的应用潜力。
[0017]本发明所述的一种复合适盐微生物菌剂的技术方案中，优选的技术特征包括:
(I)所述菌剂的组成中还包括耐盐原生动物、嗜盐原生动物、耐盐原生动物、嗜盐后生动物中的两类或两类以上。
[0018](2)所述的菌剂采用混合共培养方法进行制备。
[0019](3)所述的菌剂是按照专利申请号为CN201310540099.X所公开的方法进行制备。
[0020](4)所述的未培养微生物能通过16S rRNA测序、高通量DNA测序、微芯片、宏基因组学及其它分子生物学技术手段进行检测。
[0021](5)所述的菌剂其微生物种群数量至少为10种。
[0022]本发明提供的一种复合适盐微生物菌剂，可应用于高盐废水处理、高盐环境水体修复和盐碱土壤修复。
[0023]下面对本
【发明内容】
进一步说明解释:
环境中99%以上的微生物属于未培养微生物，在现有技术条件下不能进行分离和纯培养。现有技术中微生物菌剂和嗜盐微生物菌剂，其菌剂组成中的细菌、真菌和古菌均都是经过分离、纯培养等步骤得到的微生物。采用分离培养技术制备微生物菌剂，其菌种来源有限，也制约了菌剂在环保行业的应用。有机污染物在环境中的微生物降解，所参与的微生物中相当一部分属于现有技术条件下还不能分离和纯培养的微生物。一般而言，多种微生物对同一种污染物的降解效果优于单一微生物。。
[0024]本发明人采用混合培养的方式对环境微生物进行富集培养和驯化，避免对环境微生物进行分离培养，而且混合培养制备的菌剂，其效果优于单一菌剂，而且大大节约了菌剂制备周期。从微生物镜检效果来看，混合培养制备的菌剂，其中出现了多种原生动物，例如纤毛虫、鞭毛虫、变形虫等原生动物。而且，利用混合培养方式获得的适盐微生物菌剂，可用于处理不同的高盐废水，菌剂的适应能力非常广泛。
[0025]高盐环境是地球上普遍存在的一种的自然环境，其分布面积和广度都比人类所生存和了解的低盐环境大的多。微生物生态学研究也证实，地球上适盐微生物的多样性与普通低盐微生物同样丰富。普通环境中微生物负责的各种生化反应类型，在高盐环境中也都被发现。但是由于高盐环境的特殊性，也就是其高盐特征，使得适高盐微生物的生理代谢有其自身的特点。现有技术往往把嗜盐菌作为一种特殊微生物加以对待，因而常用的研究方法还是传统的纯培养技术手段，这限制了对适盐微生物实际效用的研究和利用水平。
[0026]利用嗜盐菌处理高盐废水是污水处理科技与工程人员的共识，但却鲜有工程应用成功的案例。其技术原因在于采用传统分离纯培养的技术获得嗜盐菌，同时嗜盐菌的种类较少，导致嗜盐菌对废水的的处理效果比较难以保持稳定；其经济原因在于菌剂制备周期长、菌剂制备成本较高、菌剂使用成本同样较高。
[0027]现有技术中菌剂的制备主要采用传统的纯培养技术，其制备过程中菌剂的培养是与外界环境相隔离。因此，所制备得到的菌剂对环境的适应能力，只有在应用过程中才能进行检验，比较浪费时间和精力。本发明采用在开放式高盐环境下制备适盐微生物菌剂。所谓的开放式高盐环境是相对于传统菌剂制备过程中需要的灭菌、隔绝的环境而言。由于适盐微生物的混合培养过程处在开放环境下，因此在适盐微生物的培养过程中，无论是采用自配高盐废水，还是采用实际高盐废水，只有适应废水水质和高盐环境