納米零價鐵促進假單胞菌JD37降解多氯聯(lián)苯的方法及其應(yīng)用

納米零價進假胞菌解多聯(lián)苯的方及其應(yīng)用納米零價鐵促進單胞菌jd37降解多氯聯(lián)苯的法及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域1.本發(fā)明屬于境生物技術(shù)領(lǐng)域尤其涉及一種納米價鐵促進假單胞降解多氯聯(lián)苯的法及其應(yīng)用。背技：2.多氯聯(lián)苯(polychlorinatedbiphenyls，pcbs)是一類合成有機氯合物，化學通式為c12h10-ncln。根據(jù)聯(lián)苯環(huán)的氯原子取代數(shù)和位置，共有209種同系物。pcbs化學性質(zhì)十分穩(wěn)定，環(huán)境中很難被降，是典型的持久有機污染物。由于對魚類、哺乳動和人類具有潛在害，國際癌癥研機構(gòu)將其列為第一人類致癌物。2001年5月22日頒布的《德哥爾摩公約》pcbs列為持久性有機污染物。3.為了解決多聯(lián)苯污染問題，關(guān)學者已提出許多復方案，包括物修復、化學修復和物修復。物理修方法(包括安全填埋法和脫附法等)和化學修復方法(包括化技術(shù)和還原技等)工藝簡單、可操作性強，會產(chǎn)生二次污染，嚴重破生態(tài)系統(tǒng)功能，利于后續(xù)的環(huán)境復。生物修復的目是通過植物、動物微生物的直接作來清除環(huán)境污染，屬于更經(jīng)濟友好技術(shù)。然而，由于物降解或生物積的生理限制，生修復的修復效率低、修復周期長?？偟恼f，縮短污染環(huán)修復周期的同時護自然環(huán)境的生態(tài)能顯得十分重要。4.植物根際促菌(plantgrowthpromotingrhizobacteria，pgpr)是由生活在土壤或附生植物根系的一類促進植物生長及對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收利用，并能抑制有生物的有益菌類假單胞菌(pseudomonas)是其中典型代表，其生物防治理是通過分泌抗物質(zhì)(吩嗪類、硝吡咯菌、喹諾酮類等)代謝產(chǎn)生胞外活氧(reactiveoxygenspecies,ros)制植物病原菌，制植物病蟲害。微生代謝產(chǎn)生胞外ros，可加難降解有機物的物降解。目前，該過程對修有機污染環(huán)境的用較少被研究或道。而且，鐵是生體必需的營養(yǎng)元素參與植物及微生的呼吸作用、光作用、抗氧化應(yīng)激激素和代謝調(diào)節(jié)等物化學活動。納零價鐵(nanoscalezero-valentiron，nzvi)是環(huán)境修復備受關(guān)注的納米料。相較于其他零金屬如錳(mn)、銅(cu)等，nzvi規(guī)模生產(chǎn)成本較低具有環(huán)境友好性nzvi是由fe(0)內(nèi)核和氧化殼層組成的殼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)污染物的初始吸和隨后在顆粒表面還原和/或氧化過程供了獨特的反應(yīng)面。而且，納米尺的鐵氧化物具有吸附能力和催化活，可直接去除環(huán)中的污染物。因，有必要了解鐵基米材料與根際功能對pcb28降解過程的影響技實要素：5.本發(fā)明的目在于針對現(xiàn)有技的不足，提供了一納米零價鐵促進單胞菌jd37降解多聯(lián)苯的方法及其用。6.本發(fā)明的目是通過以下技術(shù)案來實現(xiàn)的：第一面，本發(fā)明提供一種納米零價鐵促進單胞菌jd37降解多氯聯(lián)苯的法，包括以下步：包括以下步驟：在存在多聯(lián)苯的環(huán)境中加納米零價鐵和假胞菌jd37，通過納米零價鐵促進假胞菌jd37降解多氯苯；7.所述環(huán)境包水體和土壤。8.進一步地，述納米零價鐵的寸為20～100nm。9.進一步地，述假單胞菌jd37是處于對增長期中后期的假胞菌jd37，其通過如下步驟備得到：將假單菌jd37菌種接種至經(jīng)除菌后的體培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)至體處于對數(shù)增長中后期。10.進一步地，所液體培養(yǎng)基的組如下：5～10g/l胰蛋白胨，2～5g/l酵母提取物，5～10g/l氯鈉，溶劑為水，ph為6.5～7.5；11.所述的振蕩培的條件為：于28～30℃、150～200rpm的轉(zhuǎn)培養(yǎng)12～18h。12.進一步地，所納米零價鐵的用為：當所述的環(huán)境水體時，按10～100mg/l的量添納米零價鐵；13.所述假單胞菌jd37的od600值為：當所述的境為水體時，假胞菌jd37的od600值為0.1～0.314.所述的存在多聯(lián)苯的環(huán)境中多聯(lián)苯的含量為0.01～1.0mg/l。15.進一步地，所納米零價鐵的用為：當所述的環(huán)境土壤時，按10～1000mg/l的量加納米零價鐵。16.第二方面，本明提供了納米零鐵促進假單胞菌jd37降解多氯聯(lián)的方法在環(huán)境修復中應(yīng)用。17.本發(fā)明相對于有技術(shù)，具有如優(yōu)點和有益效果：18.本發(fā)明的研究果表明，納米零鐵在低劑量水平，假單胞菌jd37既沒有增殖也沒有毒作用，且納米零鐵提高了假單胞jd37的胞外活性氧產(chǎn)量，明顯縮短假胞菌jd37降解多氯聯(lián)苯的降半衰期；對多氯苯的進行快速降解。附圖說明19.圖1為不同尺的零價鐵對假單菌jd37胞外羥基自由基的產(chǎn)生影圖；20.圖2為不同尺的零價鐵對假單菌jd37胞外超氧自由基的產(chǎn)生影圖。具體實施方式21.為了使本發(fā)明目的、技術(shù)方案優(yōu)點更加明白清楚結(jié)合附圖和實施，對本發(fā)明進一步詳細說明，應(yīng)當解，此處所描述具體實施例僅僅用解釋本發(fā)明，而不全部的實施例。于本發(fā)明中的實例，本領(lǐng)域普通技人員在沒有做出創(chuàng)性勞動前提下所得的所有其他實例，均在本發(fā)明保范圍。22.下面未注明具實驗條件的試驗法，通常按照常規(guī)驗條件或按照廠所建議的實驗條件所使用的材料、劑等，如無特殊明，為從商業(yè)途徑到的材料和試劑。23.實施例1(nzvi100組)24.(1)假單胞jd37的搖瓶培養(yǎng)25.稱取10g胰蛋胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉加入1000ml水，混，調(diào)節(jié)ph為7.0放入2000ml三角錐形瓶中121℃高壓蒸汽滅菌20min，冷至室溫，得到液培養(yǎng)基；用接種環(huán)將假單菌jd37(pseudomonaschlororaphissubsp.aurantiacajd37，保藏于國普通微生物菌保藏管理中心，保編號為cgmccno.1.10967)斜面種接入到液體培基中，接種量為2環(huán)；將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)箱，于30、180rpm的條件下培養(yǎng)18h，得搖瓶培養(yǎng)液；隨對搖瓶培養(yǎng)液在4000rpm、4℃心10min，得到單胞菌jd37菌體。26.(2)假單胞jd37對多氯聯(lián)苯的降解27.本實施例中所的多氯聯(lián)苯為2,4,4’-三氯聯(lián)苯(pcb28)28.取1.0mgpcb28溶于10ml的酮溶液中，作為實所用的多氯聯(lián)苯備液，所述丙酮為譜純級。向200ml三角錐瓶中加入100μl所述備液，待丙酮揮發(fā)后加入10mg尺寸100nm的納米零價(nzvi100)，隨后加入100ml滅菌冷后的基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基，再加入0.4g葡萄糖所述葡萄糖作為假單菌jd37的生長碳源，得到含pcb28的培養(yǎng)基；取步驟(1)制備的假單胞菌jd37菌接入到裝有含pcb28的養(yǎng)基的三角錐形中，調(diào)節(jié)od600＝0.1，將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)中，于30℃、180rpm的條件下振培養(yǎng)，分別在1、、8、18、24、48、72h提取培液，對培養(yǎng)液進pcb28濃度測定，計算得出單胞菌jd37對pcb28的降解衰期為8.1h。29.所述基礎(chǔ)鹽培基的組成為：2.8g/l磷酸二鈉，1.0g/l磷酸二氫，0.5g/l硫酸銨0.1g/l六水氯化鎂，0.05g/l四水鈣鹽，0.5mg/ledta二，0.01mg/l七水酸鋅，0.003mg/l四水氯化，0.03mg/l硼酸，0.02mg/l六水氯化鈷，0.001mg/l二水氯化銅，0.002mg/l六水氯化鎳，0.003mg/l二水鉬酸鈉。30.實施例2(nzvi20組)31.(1)假單胞jd37的搖瓶培養(yǎng)32.稱取10g胰蛋胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉加入1000ml水，混，調(diào)節(jié)ph為7.0放入2000ml三角錐形瓶中121℃高壓蒸汽滅菌20min，冷至室溫，得到液培養(yǎng)基；用接種將假單胞菌jd37(pseudomonaschlororaphissubsp.aurantiacajd37，保藏于中國普通微生物種保藏管理中心，保藏編號cgmccno.1.10967)斜菌種接入到液培養(yǎng)基中，接種為2環(huán)；將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)，于30℃、180rpm的條件下培養(yǎng)18h，得到搖瓶培養(yǎng)液隨后對搖瓶培養(yǎng)在4000rpm、4℃離心10min，得假單胞菌jd37菌體。33.(2)假單胞jd37對多氯聯(lián)苯的降解34.本實施例中所的多氯聯(lián)苯為2,4,4’-三氯聯(lián)苯(pcb28)35.取1.0mgpcb28溶于10ml的酮溶液中，作為實所用的多氯聯(lián)苯備液，所述丙酮為譜純級。向200ml三角錐瓶中加入100μl所述備液，待丙酮揮發(fā)后加入10mg尺寸20nm的納米零鐵(nzvi20)，隨后加入100ml滅菌冷后的基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基，再加入0.4g葡萄糖所述葡萄糖作為假單菌jd37的生長碳源，得到含pcb28的培養(yǎng)基；取步驟(1)制備的假單胞菌jd37菌接入到裝有含pcb28的養(yǎng)基的三角錐形中，調(diào)節(jié)od600＝0.1，將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)中，于30℃、180rpm的條件下振培養(yǎng)，分別在1、、8、18、24、48、72h提取培液，對培養(yǎng)液進pcb28濃度測定，計算得假單胞菌jd37對pcb28的解半衰期為13.2h。36.所述基礎(chǔ)鹽培基的組成為：2.8g/l磷酸二鈉，1.0g/l磷酸二氫，0.5g/l硫酸銨0.1g/l六水氯化鎂，0.05g/l四水鈣鹽，0.5mg/ledta二，0.01mg/l七水酸鋅，0.003mg/l四水氯化，0.03mg/l硼酸，0.02mg/l六水氯化鈷，0.001mg/l二水氯化銅，0.002mg/l六水化鎳，0.003mg/l二水鉬酸鈉37.空白組(ck)38.(1)假單胞jd37的搖瓶培養(yǎng)39.稱取10g胰蛋胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉加入1000ml水，混，調(diào)節(jié)ph為7.0放入2000ml三角錐形瓶中121℃高壓蒸汽滅菌20min，冷至室溫，得到液培養(yǎng)基；用接種將假單胞菌jd37(pseudomonaschlororaphissubsp.aurantiacajd37，保藏于中國普通微生物種保藏管理中心，保藏編號cgmccno.1.10967)斜菌種接入到液培養(yǎng)基中，接種為2環(huán)；將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)，于30℃、180rpm的條件下培養(yǎng)18h，得到搖瓶培養(yǎng)液隨后對搖瓶培養(yǎng)在4000rpm、4℃離心10min，得假單胞菌jd37菌體。40.(2)假單胞jd37對多氯聯(lián)苯的降解41.本實施例中所的多氯聯(lián)苯為2,4,4’-三氯聯(lián)苯(pcb28)42.取1.0mgpcb28溶于10ml的酮溶液中，作為實所用的多氯聯(lián)苯備液，所述丙酮為譜純級。向200ml三角錐瓶中加入100μl所述備液，待丙酮揮發(fā)后加入100ml滅冷卻后的基礎(chǔ)鹽養(yǎng)基中，再加入0.4g葡萄糖，所述葡萄糖作為假胞菌jd37的生長碳源，得到pcb28的培養(yǎng)基；取步(1)制備的假單胞菌jd37菌體入到裝有含pcb28的培養(yǎng)的三角錐形瓶中，調(diào)節(jié)od600＝0.1，將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)中，于30℃、180rpm的條件下振培養(yǎng)，分別在1、、8、18、24、48、72h提取培液，對培養(yǎng)液進pcb28濃度測定，計算得出單胞菌jd37對pcb28的降解衰期為16.5h。43.所述基礎(chǔ)鹽培基的組成為：2.8g/l磷酸二鈉，1.0g/l磷酸二氫，0.5g/l硫酸銨0.1g/l六水氯化鎂，0.05g/l四水鈣鹽，0.5mg/ledta二，0.01mg/l七水酸鋅，0.003mg/l四水氯化，0.03mg/l硼酸，0.02mg/l六水氯化鈷，0.001mg/l二水氯化銅，0.002mg/l六水氯化鎳，0.003mg/l二水鉬酸鈉。44.對比例1(mzvi組)45.(1)假單胞jd37的搖瓶培養(yǎng)46.稱取10g胰蛋胨、5g酵母提取物和10g氯化鈉加入1000ml水，混，調(diào)節(jié)ph為7.0放入2000ml三角錐形瓶中121℃高壓蒸汽滅菌20min，冷至室溫，得到液培養(yǎng)基；用接種將假單胞菌jd37(pseudomonaschlororaphissubsp.aurantiacajd37，保藏于中國普通微生物菌種保管理中心，保藏編號cgmccno.1.10967)斜菌種接入到液培養(yǎng)基中，接種為2環(huán)；將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)，于30℃、180rpm的條件下培養(yǎng)18h，得到搖瓶培養(yǎng)液隨后對搖瓶培養(yǎng)在4000rpm、4℃離心10min，得假單胞菌jd37菌體。47.(2)假單胞jd37對多氯聯(lián)苯的降解48.本實施例中所的多氯聯(lián)苯為2,4,4’-三氯聯(lián)苯(pcb28)49.取1.0mgpcb28溶于10ml的酮溶液中，作為實所用的多氯聯(lián)苯備液，所述丙酮為譜純級。向200ml三角錐瓶中加入100μl所述備液，待丙酮揮發(fā)后加入10mg尺寸5μm的零價鐵(mzvi)隨后加入100ml滅菌冷卻后的基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)中，再加入0.4g葡萄糖，所葡萄糖作為假單菌jd37的生長碳源，得到pcb28的培養(yǎng)基；取步驟(1)制備的單胞菌jd37菌體接入到裝有含pcb28的養(yǎng)基的三角錐形中，調(diào)節(jié)od600＝0.1，將三角錐瓶放入振蕩培養(yǎng)中，于30℃、180rpm的條件下振培養(yǎng)，分別在1、、8、18、24、48、72h提取培液，對培養(yǎng)液進pcb28濃度測定，計算得出單胞菌jd37對pcb28的降解衰期為16.1h。50.所述基礎(chǔ)鹽培基的組成為：2.8g/l磷酸二鈉，1.0g/l磷酸二氫，0.5g/l硫酸銨0.1g/l六水氯化鎂，0.05g/l四水鈣鹽，0.5mg/ledta二，0.01mg/l七水酸鋅，0.003mg/l四水氯化，0.03mg/l硼酸，0.02mg/l六水氯化鈷，0.001mg/l二水氯化銅，0.002mg/l六水氯化鎳，0.003mg/l二水鉬酸鈉。51.對比例2(-fe2o3組)52.與對比例1相，區(qū)別僅在采用寸為20nm的赤鐵礦(α-fe2o3)取代尺寸為5μm的零價(mzvi)，最后計算得出假單胞jd37對pcb28的降解衰期為14.8h。53.對比例3(-fe2o3組)54.與對比例1相，區(qū)別僅在采用尺寸為20nm的磁鐵礦(γ-fe2o3)取代尺寸為5μm的零鐵(mzvi)，最后計算得出假單菌jd37對pcb28的降半衰期為19.1h。55.對比例4(fe3o4組)56.與對比例1相，區(qū)別僅在采用寸為20nm的磁鐵礦(fe3o4)取代寸為5μm的零價鐵(mzvi)最后計算得出假胞菌jd37對pcb28的降解衰期為16.9h。57.對比例5(feso4組)58.與對比例1相，區(qū)別僅在采用feso4取尺寸為5μm的零價鐵(mzvi)，最后計算得出假胞菌jd37對pcb28的降解半期為15.2h。59.對比例6(fe2(so4)3組)60.與對比例1相，區(qū)別僅在采用fe2(so4)3取代尺寸5μm的零價鐵(mzvi)，最后算得出假單胞菌jd37對pcb28的解半衰期為18.3h。61.分別測量實施1、實施例2和空白組假單胞jd37降解多氯聯(lián)苯過程中羥基自由基含量測量結(jié)果如圖1所示。測實施例1、實施例2和白組假單胞菌jd37降多氯聯(lián)苯過程中超氧自由基吸收光圖，如圖2所示。從圖1和圖2中可以出，納米零價鐵可促進假單胞菌jd37胞外羥基自由基的產(chǎn)生，尤其是尺寸100nm的納米零價鐵明顯進假單胞菌jd37胞外基自由基的產(chǎn)生；納米零鐵也可以促進假胞菌jd37胞外超氧自由基的產(chǎn)，尤其是尺寸為100nm的納零價鐵明顯促進單胞菌jd37胞外超氧自由基的產(chǎn)。因此實施例1中假單菌jd37的降解半衰期最短并且明顯短于空組的降解半衰期。綜上所述添加納米零價鐵以促進假單胞菌jd37降解多氯苯。62.通過對比例至對比例6對pcb28的降半衰期，可以看出他含鐵材料無法促進假單胞菌jd37降解氯聯(lián)苯。63.以上所述僅為發(fā)明的較佳實施而已，并不用以限本發(fā)明，凡在本明的精神和原則之，所做的任何修、等同替換、改等，均應(yīng)包含在本明保護的范圍之內(nèi)技特：1.一種納米零鐵促進假單胞菌jd37降解氯聯(lián)苯的方法，其征在于，包括以下步驟：在存多氯聯(lián)苯的環(huán)境加入納米零價鐵假單胞菌jd37，通過納米零價鐵促進假胞菌jd37降解多氯聯(lián)苯；所環(huán)境包括水體和壤。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的米零價鐵促進假胞菌jd37降解多氯聯(lián)苯的方法，特征在于，所述納米價鐵的尺寸為20～100nm3.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米