[发明专利]一株对重金属具有耐受性的菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐受多种重金属的菌株以及利用该菌株制备生物吸附剂的应用方法。

背景技术

工业化发展带来严峻的重金属污染，由于其不可降解和生物累积特性，对生态环境和人类健康构成了巨大威胁。传统的废水处理方法主要有沉淀，吸附，电解，膜分离等。但这些方法普遍存在投资成本高，存在二次污染，对痕量重金属处理效果差等缺点。生物吸附因其成本低廉，材料来源广泛等优点逐渐成为研究热点。

从受重金属污染的土壤中分离筛选出的微生物，因受生存环境中重金属的胁迫，既能对重金属有一定耐受性，又能对重金属具有高效吸附能力，因此具有成为高效重金属吸附剂的潜力。但是，目前国内外学者在生物吸附方面开展的研究工作主要集中在真菌、藻类、酵母等，而以细菌作为生物吸附剂材料的国内外报道较少。细菌是近地表环境中分布最广、生物量最大的生物类型。细菌细胞表面通常都有多种带负电荷的功能基团，如羧基、磷酰基、羟基等，因此表现出显著的亲金属特性，且以细菌作为吸附剂具有效率高、选择性强和吸附容量大等特点，是理想的吸附材料之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的重金属耐受细菌，该菌株具有重金属高耐 受性，并可利用其制备高效重金属吸附剂，将其用于重金属污染治理，操作简单，价格低廉，环境友好。

一株对重金属具有高耐受性的菌株Enterobacter sp.T2的保藏号为CGMCCNo.4281。

该菌适合培养条件为：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，单一重金属，自然pH。所述的单一重金属分别是Pb²⁺、Mn²⁺、Cr⁶⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Ag⁺、Hg²⁺，浓度为0.1g/L。

所述的菌株应用于去除水中重金属；具体用于制备去除水中重金属的生物吸附剂；特别是制备去除水中重金属铅的生物吸附剂。

将所述的菌株活化、培养、收集、洗涤、烘干、研磨，制成粉末状生物吸附剂。具体如下：

(1)将所述的菌株划线接种至新鲜的固体培养基上，30℃培养48h，进行活化；

(2)挑取生长出的单克隆菌落接种到液体培养基中，在30℃、120r/min振荡培养24h，获得对数生长期菌液；

(3)再以体积分数为2％的接种量将菌液接入液体培养基中，振荡培养12h；

(4)经5000r/min离心20min收集菌体，并用去离子水洗涤3次，收集湿菌体80℃烘干至恒重，磨细即可。

所述的固体培养基组分为：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，琼脂15g，pH7.0；所述的液体培养基组分为：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，pH7.0。

本发明采集湖南某厂铬污染土壤，经过筛选和分离得到一株细菌，经鉴定， 其16s rRNA基因序列于Enterobacter sp.16S rRNA有99％的相似性，命名为肠杆菌Enterobacter sp.T2。该细菌已于2010年10月29日向中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)提交生物保藏，保藏号为CGMCC No.4281。利用菌株可制得生物吸附剂，用于含铅废水处理。

本发明中，分离、纯化细菌的过程为：

1、取采自湖南某铬污染土壤，磨细过筛，按比例溶于含无菌蒸馏水的三角瓶中，30℃恒温振荡箱(130r/min)培养30min，取出三角瓶置于水平桌面静置30min；

2、取上清液涂布于含Cr⁶⁺固体培养基上，30℃恒温培养箱培养；

3、48h后挑取已生长的菌落分别接种至不同重金属固体培养基中，30℃恒温培养箱培养；

4、48h后挑取在不同重金属培养基中均生长的单菌落培养。

所述的土样与无菌水的比例为1∶100。

所述的含Cr⁶⁺固体培养基为：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，Cr⁶⁺0.1g/L，琼脂15g/L，自然pH。

所述的重金属固体培养基为：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠5g/L，单一重金属，琼脂15g/L，自然pH。