一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法
【技術領域】
[0001]—種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，具體涉及向食用菌菌糠添加產酶誘導劑對PAHs污染土壤進行修復。屬于生物工程技術領域。
【背景技術】
[0002]多環芳經（polycyclicaromatic hydrocarbons，PAHs)，是兩個或兩個以上的苯環稠合在一起的一類化合物，它是環境中普遍存在的具有代表性的一類重要持久性有機污染物。這類物質由于水溶性差，對微生物生長有抑制作用，再加上其特殊而穩定的環狀結構，使其難以生物利用，因而它們在環境中呈不斷累積的趨勢。本世紀初，各種PAHs的分子結構逐一被確定。大量研究已經證明，PAHs具有慢性毒性和致癌、致畸、致突變的“三致”作用，是環境中一類危險而需重點研究的、也是各國優先控制的污染物。PAHs由于性質穩定、難于降解，在土壤環境中呈不斷積累的趨勢，嚴重危害著土壤的生產和生態功能、農產品質量和人類健康。隨著對環境中PAHs迀移、轉化、污染狀況及其毒性認識的加深，人們意識到環境中的PAHs的凈化研究及其相應的凈化新技術的開發已刻不容緩。修復土壤PAHs污染已成為國內外土壤和環境科學界共同關注的一個前沿性熱點科學技術問題。
[0003]目前PAHs污染土壤的修復主要包括化學手段、物理手段和生物手段。生物修復技術是在生物降解的基礎上發展起來的一種新興的清潔技術，它是傳統的生物處理方法的發展。與物理、化學修復污染土壤技術相比，它具有成本低，不破壞植物生長所需要的土壤環境，污染物氧化安全，無二次污染，處理效果好，操作簡單等特點。生物修復可通過環境因素的最優化而加速自然生物降解速率，是一種高效、經濟和生態可承受的清潔技術。目前，治理多環芳烴污染土壤的生物修復技術主要有兩類：一類是微生物修復技術；另一類是植物修復法。
【發明內容】
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[0004]本發明的目的在于提供一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，利用含有食用菌菌絲的菌棒為原料，向其中加入產酶誘導液促進食用菌對生物質原料的充分利用，進而得到木質素酶和較低碳氮比的菌糠殘渣。通過菌糠發酵體系內木質素酶對酚類化合物的降解及體系提供的有機肥，可以實現微生物修復和植物修復的雙重作用。大大提高生物修復手段的效率。
[0005]菌棒是指以棉籽殼、木肩、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多種農作物秸桿、工業廢料為主要原料，接種食用菌菌絲培養一段時間以后用來生產食用菌子實體或采收子實體以后剩下的棒狀固態混合物。食用菌菌絲在培養基中生長時，需要產生大量的木質素酶來分解基質中的木質纖維素以獲得營養。因此，收獲或者尚未收獲子實體的菌棒中含有大量的食用菌菌絲。菌棒的具體組成不能作為對本發明所述修復PAHs污染土壤方法的限定。
[0006]工業廢料主要選自于醋糟、酒糟、造紙廠廢液。
[0007]食用菌為人工培養或野生環境下可為生物食用的菌類。其生長過程中能分泌木質素酶來分解基質中的木質纖維素以獲得營養。所述食用菌主要選自于蘑菇（Agaricuscampestris)、香燕(Lentinula edodes)、茶樹燕(Agrocybe aegerita)、猴頭燕(Hericiumerinaceum)、鳳尾燕(Pleurotus sajor-caju)、雙抱蘑燕(Agaricus bisporus)、木耳(Auricularia auricula)、冬蟲夏草（Cordyceps sinensis)、靈芝（Ganoderma lucidum)、血紅密孔菌（Pycnoporus sanguineus)、金耳（Tremella aurantialba)、鮑魚燕(Pleurotusabalonus)、平燕(Pleurotus ostreatus)、金針燕(Flammulina velutipes)、杏鮑燕(Pleurotus eryngii)、秀珍燕（Pleurotus geesteranus)、雞腿燕（Coprinus comatus)、白靈恭(Pleurotus nebrodensis)、肺形側耳（Pleurotus pulmonarius)、姬松鸞(Agaricusblazei)等。
[0008]本發明的技術方案：
[0009]本發明提供了一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，具體包括如下步驟：菌棒的破碎處理得到菌糠；添加產酶誘導液；適宜條件下培養；將發酵熟成體系按照1 : 1-3 ： 1的比例加入到被PAHs污染的土壤中；向混合體系中種植超積累植物。
[0010]1.破碎菌棒得到菌糠
[0011]將已經或者尚未采收子實體的菌棒除去塑料袋以后，利用粉碎機將菌棒破碎得到均勻的菌糠。
[0012]2.添加誘導產酶液
[0013]所用誘導產酶液含有木質素酶的誘導物，其他物質能為食用菌菌絲提供氮元素和微量元素，此外還能調整體系的碳氮比（C/N)和pH值，刺激菌絲二次生長。誘導產酶液通過本實驗室長期反復試驗得到。
[0014]—種具體的實施方式，每10kg菌糠誘導產酶液的通常加入量為10-50L，可進一步選擇10-30L，當具體選擇12、13、15、16、17、19、20、23、25或28L時能更有效地刺激菌糠中食用菌菌絲的二次生長，誘導木質素酶的高效表達和分泌。
[0015]3.適宜條件下培養
[0016]合適的外界培養條件可以改變食用菌菌絲的生理狀態，更好地表達和分泌木質素酶，進而使生物質原料得到充分降解。
[0017]—種具體的實施方式，培養溫度通常為17-36°C，可進一步選擇為22-30°C，或具體選擇為22、24、25、27、28、30°C。在以上溫度條件下培養的時間為24-168小時，或進一步選擇24、72、96、120或144小時，可以得到木質素酶含量更高、木質纖維素轉化更為徹底的菌糠。
[0018]4.菌糠發酵體系與污染土壤的混合
[0019]向步驟3得到的含有大量木質素酶的發酵熟成體系中以1: 1-3 ： 1的比例加入到被污染的土壤中得到混合體系。利用發酵熟成體系內較高濃度的木質素酶對土壤中的酚類物質進行生物降解，每周翻動一次。
[0020]5.向混合體系接種超積累植物進行植物修復
[0021]向步驟4得到混合體系接種具有超積累作用的植物，利用植物對污染物的積累和代謝轉化進行修復。
[0022]本發明的有益效果：
[0023]本發明提供了本發明提供了一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法。是菌糠高效利用的一種新途徑，既可以降低食用菌菌糠隨意排放到環境引起的污染問題，又可以做到廢物利用改善環境，具有很好的應用前景。
【具體實施方式】
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[0024]下面結合實施例對本發明進行進一步描述。以下實施例僅為本發明的一個具體實施例，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護范圍的行為。
[0025]實施例
[0026]取Ikg平菇菌棒，破碎得到菌糠后加入1.5L的產酶誘導液，在23°C下培養5天，向發酵熟成體系中加入2kg被污染的土壤，混合均勻，每周翻動一次，一個月后向混合體系內接種三十株實驗室篩選得到的具有超積累作用的紫花苜蓿，種植五個月后測得土壤中生物量顯著升高，多環芳烴濃度大幅下降。
【主權項】
1.一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，其特點是以食用菌菌棒破碎后得到的菌糠為原料，加入產酶誘導劑，將發酵熟成體系加入到被PAHs污染的土壤中，通過菌糠發酵體系內木質素酶對酚類化合物的降解及體系提供的有機肥，可以實現微生物修復和植物修復的雙重作用，該方法包括以下步驟: a)將已經或者尚未采收子實體的菌棒除去塑料袋以后，利用粉碎機將菌棒破碎得到均勻的菌糠； b)向所制得的菌糠中按照固液質量體積比1: 1-4的比例加入產酶誘導液，混合均勻后得到發酵體系； c)將發酵體系在17-36°C條件下培養24-168小時，進行發酵生產木質纖維素酶； d)得到的發酵熟成體系按照1: 1-3: I的比例加入到被PAHs污染的土壤中。2.一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，其特征在于所述的產酶誘導液配方為:以質量計，尿素為0.1?5%、硝酸銨為0.2?6%。3.一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，其特征在于每1kg菌棒需要10L-40L的產酶誘導液。4.一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，其特征在于培養溫度是17-36。。。5.—種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，其特征在于培養時間是24-168 小時。6.一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，其特征在于發酵體系與被PAHs污染的土壤體積比是1: 1-3:10
【專利摘要】本發明公開了一種利用食用菌菌糠生物修復PAHs污染土壤的方法，具體包括破碎菌棒得到菌糠，添加產酶誘導液后在適宜條件下培養，得到發酵熟成體系后以1∶1-3∶1比例加入到被PAHs污染的土壤中，通過菌糠發酵體系內木質素酶對多環芳烴的降解及體系提供的有機肥，可以實現微生物修復和植物修復的雙重作用。相對于其他化學修復和物理修復手段，本方法不但成本低、無二次污染，還能提高生物學修復手段的效率。
【IPC分類】B09C1/10
【公開號】CN105032923
【申請號】CN201510386136
【發明人】廖祥儒, 張永, 田喬鵬, 蔡宇杰, 管政兵
【申請人】江南大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月1日