[发明专利]锰氧化细菌芽孢杆菌菌株WH4及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及环境微生物领域。具体地，本发明涉及一种金属氧化物生物合成的菌种材料，即芽孢杆菌菌株WH4(Bacillus sp.WH4)，由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏日期是2007年6月14日，保藏号是CGMCC No.2089。本发明还涉及其应用。

背景技术

锰(Mn)在地壳中含量丰富(居第10位)，是丰度仅次于铁的最常见重金属元素。锰氧化物(包括锰的氧化物、羟化合物和氢氧化合物)(Tebo etal.，2004)是具有高度反应活性的矿物形式，作为天然强氧化剂之一，锰氧化物广泛地参与自然界中有机和无机化合物的氧化还原反应；同时锰氧化物具有很大的比表面积和很强的吸附能力，能吸附多种重金属和微量元素，决定着这些有毒和重要元素在陆地表层系统中的分布及其生物有效性，一直被誉为“海洋的清道夫”。

长久以来，锰氧化物一直被作为重要的矿产资源开采利用。目前自然界已发现30多种锰的氧化物/氢氧化物矿物，被用于许多领域，包括水处理和污水处理；土壤和沉积物中金属和有机物质的修复；金属的去除和回收。如锰绿砂(即含不同价态锰氧化物的海绿石)被广泛用作饮用水的过滤介质以及专门去除Mn(II)、Fe(II)、硫化氢和砷的吸附剂(Casale et al.2002)；另如通过添加磷和锰氧化物隐钾锰矿可以显著地提高土壤和残矿区样品中铅的固定(Hettiarachchi et al.，2000)。作为重要的矿产资源，锰氧化物还被广泛应用于工业生产中。如锰作为去氧剂和脱硫剂是制钢业和高强度合金制造中的关键成份。当前世界上钢铁工业中的锰矿用量占了锰矿总产量的80-90％；钢铁中锰的含量平均达0.6％(重量百分比)，在高强度的钢材中则达到10％甚至还要更高(Lankford et al.，1984)。天然的锰氧化物还被用作锌-碳干电池的负极材料。最近几年，以人工合成的、电解的锰氧化物为材料生产的碱性电池也迅速占据了电池市场。此外，锰氧化物还被用于特殊铝合金、涂料和催化剂等的生产。

锰氧化矿物广泛分布于大陆和大洋底，大洋底的储量是陆地上相应储量的几十到几千倍，开采难度较大。至1996年，我国陆地已查明锰矿区有213处，保有锰矿石储量5.66亿t，居世界第6位。但总的说来，我国的锰矿资源分布不均，矿产规模较小；213处锰矿区中，大型的只有7处，其余均为中、小型矿床；矿石质量较差，且以贫矿为主，富锰矿储量只占6.4％；矿石组份复杂，矿床多属沉积或沉积变质型，开采利用难度大。