[发明专利]一种重金属抗性菌在强化蕈菌富集土壤重金属上的应用及制剂

说明书

技术领域

本发明属于环境微生物修复技术领域，具体涉及到重金属抗性菌株(Bacillus sp.) CQ4在强化蕈菌富集土壤重金属上的应用，以及利用该菌株制备的制剂。

背景技术

目前我国受重金属污染的农田土壤面积约2500×10⁴hm²，每年被重金属污染的粮食多达1200×10⁴吨，造成的直接经济损失超过100亿元。重金属污染是土壤各种污染中修复治理难度最大的，土壤重金属可经食物链层层富集传递直到人，严重威胁人类健康。为实现我国社会的可持续发展，保障公民食品安全，有效地去除土壤中的重金属成为我国科技领域一项十分迫切的任务；

传统的物理和化学工程法拔除土壤重金属污染耗费大且破坏土壤结构，因此近年来生物修复土壤重金属污染成为国际国内重点发展的新技术，主要侧重在：植物修复技术、植物-微生物联合修复技术；

作为土壤生态环境中的重要组成因子，土壤微生物能代谢产生许多低分子有机酸、活性有机物，在土壤生态环境中可参与成土作用、促进矿物溶解、改变根际土壤理化性质、促进植物对养分的吸收，同时还能促进土壤中重金属的溶解，有助于植物对重金属的吸收和清除。近几年土壤中重金属抗性微生物在重金属污染生物修复中的强化辅助作用越来越得到国内外同行的认同和兴趣，迅速形成了当前的研究重点和热点。

发明内容

本发明的目的是针对目前我国严峻的重金属污染的实际问题和需要，提供一株具有重金属抗性并能强化蕈菌富集土壤重金属的微生物新菌种及其制成的菌剂。利用该制剂能有效提高土壤重金属有效态含量并增产蕈菌生物量，同时促进蕈菌对重金属Pb ,Cu和Cd的富集的提高，属于环境微生物修复技术领域。

技术方案

本发明提供一株具有重金属抗性并能强化蕈菌富集土壤重金属的微生物新菌种及其制成的菌剂。其主要生物学特性为革兰氏阳性菌，细胞呈直杆状，0.5～1.5μm×2.2～7.3μm，常以成对或链状排列，具圆端或方端，以周生鞭毛运动。芽孢椭圆、卵圆、柱状、圆形，能抗许多不良环境。好氧或兼性厌氧，化能异养菌，具发酵或呼吸代谢类型。菌落白色大型, 中有一色浅圈, 边缘向周围延展成波纹状，菌落中部较厚，不透明，边缘延展部分较薄，无色透明。接触酶为阳性，水解淀粉，硝酸盐还原，L-阿拉伯糖和D-木糖不产酸，不利用柠檬酸，形成吲哚、溶菌酶不敏感；

芽孢杆菌重金属抗性菌株制成的菌剂，是通过以下方法制备:

（1）挑取所述的重金属抗性菌 (Bacillus sp.) CQ4的单菌落，接种于试管斜面；

（2）将重金属抗性菌 (Bacillus sp.) CQ4的斜面种接种于LB培养基摇瓶中，振荡培养至对数生长期；

（3）将上述培养好的菌液按10-15%体积接种量转入种子罐，继续培养至对数生长期。种子罐所用的培养基是SMS培养基。SMS培养基的配方是: sucrose, 1%; (NH₄)₂SO₄, 0.1%; K₂HPO₄, 0.2%; MgSO₄, 0.05%; NaCl, 0.01%; yeast extract, 0.05%; CaCO₃, 0.05%; pH 7.2；

（4）将达到对数生长期的种子液按10-15%的接种量接种与生产罐中培养，生产罐所用的培养基配方与种子罐一样；

（5）在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0.8-1.5，搅拌速度为200转/分钟，培养温度为30℃，全程培养时间为48-72小时，结束后菌体10亿个/ml。发酵完成后，培养液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体剂型。

有益效果

使用该方法分离的抗重金属Pb ,Cu和Cd并强化蕈菌富集土壤重金属Pb ,Cu和Cd的微生物菌株具有生产成本低，使用方便，促富集效果好的优点，适合在实际的生物修复土壤重金属污染中大规模的使用。该发明对实现我国社会的可持续发展，保护生态环境，保障公民食品安全，有效地去除土壤中的重金属具有重要的现实意义；