[发明专利]一种高纬度城市生活污水植物水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生活污水的水处理方法。

背景技术

由于城市的快速发展和人口数量的不断增加，我国的生活污水越来越多。环保总局报告显示，目前城市生活污水排放量以年均5%的速度递增，已超过工业污水排放量。生活污水不但影响水质，对我们生活的环境更是一大危害。

空心莲子草(拉丁学名：Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.)，别名：革命草、水花生、喜旱莲子草等，属苋科的一种植物。多年生草本；茎基部匍匐，上部上升，管状，不明显4棱，长55～120厘米，具分枝，幼茎及叶腋有白色或锈色柔毛，茎老时无毛，仅在两侧纵沟内保留。叶片矩圆形、矩圆状倒卵形或倒卵状披针形。具有药用价值。20世纪50～70年代，随着养猪事业的发展，作为优良饲料在中国进行大力推广，上世纪80年代后期为野生，自然蔓生面积迅速扩大。空心莲子草主要在农田（包括水田和旱田）、空地、鱼塘、沟渠、河道等环境中生长为害，阻塞水上交通，封闭河塘水面，降低作物产量，影响农田排灌，被列为中国首批外来入侵物种。

空心莲子草适应性强，既能扎根生于浅水中，也能漂浮于水面上；抗酸碱能力强，可在pH值为3～12的环境中生长；并能耐受30%的盐浓度。但是被生活污染严重污染的水体中氧气的含量低，成为制约空心莲子草进行植物水处理的一个瓶颈。而且，在高纬度地区冬季空心莲子草虽然水下部分仍有活力，来年春天仍可萌发生长，但水面部分己冻死，由于高纬度地区冬季时间长导致其难以在高纬度地区用于水体修复。

发明内容

本发明采用外来入侵物种进行城市生活污水水处理，并利用转基因技术增强空心莲子草的氧结合能力和需氧量，使其可以处理污染程度高的生活污水水体；而且可以提高空心莲子草的耐寒性，令其可在高纬度地区应用，使冬季水处理时间延长、水处理效果提升。

高纬度城市生活污水植物水处理方法按以下步骤进行：

一、构建植物表达载体；

二、构建空心莲子草转基因植株；

三、培育、繁殖空心莲子草转基因植株，再将空心莲子草转基因植株移植到高纬度污染水体中进行污水处理和修复；

其中，步骤一中植物表达载体中包含启动子super promoter和透明颤菌血红蛋白基因。

本发明也利用高纬度地区冬季寒冷的自然条件对空心莲子草转基因植株的生长和蔓延进行遏制，在利用空心莲子草的同时防止空心莲子草产生生态破坏。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式高纬度城市生活污水植物水处理方法按以下步骤进行：

一、构建植物表达载体；

二、构建空心莲子草转基因植株；

三、培育、繁殖空心莲子草转基因植株，再将空心莲子草转基因植株移植到高纬度污染水体中进行污水处理和修复；

其中，步骤一中植物表达载体中包含启动子super promoter和透明颤菌血红蛋白基因。

本实施方式中先将核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的启动子super promoter导入到载体p3300-Tnos中，然后将人工合成的透明颤菌血红蛋白基因（如SEQ ID NO：2所示）和导入启动子super promoter的载体p3300-Tnos都用XbaI和SacI进行双酶切，之后进行连接，获得植物表达载体。

本实施方式获得的植物表达载体分别用EcoRI和HindⅢ、XbaI和EcoRI、XbaI和SacI进行双酶切，分别获得1.8kb、0.7kb和456bp三条条带，说明植物表达载体构建成功。

利用农杆菌转化法将植物表达载体导入农杆菌中，然后对目的基因（启动子super promoter和透明颤菌血红蛋白基因）进行检测与测定，选择成功表达的农杆菌导入空心莲子草；之后利用抗生素进行转化植株的筛选，并利用PCR法进行转化植株的鉴定，含有启动子super promoter和透明颤菌血红蛋白基因的为成功转化的空心莲子草转基因植株。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中空心莲子草转基因植株生根后，幼苗高度长到3cm进行移植。其它步骤及参数与实施方式一相同。