[发明专利]一种用于重金属镉污染治理的短波单胞菌及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境治理及微生物领域，具体涉及一种用于重金属镉污染治理的短波单胞菌(Brevundimonas sp.)及其应用。

背景技术

Cd在自然环境中以痕量的状态存在，但是人类的活动使其在环境中的含量以及分布范围日益扩大。Cd可以直接进入大气、水体和土壤，并在不同环境中迁移，直接或间接地造成环境污染。环境中镉的污染来源主要有金属冶金、矿物开采、电子产品的生产、电镀、印染、化工行业废水的排放、污水污泥灌溉、杀虫剂和磷肥等的施用。

根据2014年环境保护部和国土资源部公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤点位超标率为19.4％，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃，其中镉污染是最为严重的无机物污染，占比达到7％。此外，重大水体突发性污染事件也会使局部地区在短时间内处于重度Cd污染水平，甚至引起人类急性中毒或死亡，如2005年广东韶关、清远等城市的Cd污染事件，2006年湖南株洲工厂排放含Cd废水事件，2012广西Cd污染等突发性污染事件均在短时内对环境造成巨大压力，形成公众性污染事件，即便在短时间内使污染物的水平控制在一定范围，但是由于Cd不能够被降解，对周边的生态环境仍产生潜在威胁。这充分体现了我国当前重金属镉污染的严重性。

细菌作为自然界微生物中一个庞大的群体，分布范围非常广泛，其中土壤细菌又是细菌群体的重要组成部分，同时也是土壤中最活跃的组份，具有比表面积大、繁殖快、携带电荷等特点，受重金属污染的土壤中，常常会富集大量的对重金属有耐受性的细菌菌株，它们可以通过不同的作用方式来影响土壤中重金属的形态。因此利用细菌菌株对重金属污染土壤进行修复意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种能用于重金属镉污染治理的短波单胞菌。

申请人从镉污染的土壤中分离得到了一株短波单胞菌，通过生理生化和核糖体16S rDNA基因序列分析将其鉴定为短波单胞菌属(Brevundimonas sp.)，命名为短波单胞菌H368。该菌株已于2015年5月11日送交位于湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏编号为：CCTCC NO：M2015290。该菌株具有多种重金属抗性和广泛的抗生素耐受性，在实验室条件下能够显著降低溶液中游离镉离子的含量，可以运用于重金属镉污染的治理。

本发明所提供的短波单胞菌H368菌株在0.5倍液体LB培养基培养条件下能够耐受8mM/LMnCl₂；6mM/L Zn(NO₃)₂；6mM/L CoCl₂；4mM/L CuSO₄；6mM/L Cd(NO₃)₂以及1mM/L K₂CrO₄；在M9培养基培养条件下对上述重金属的耐受浓度则分别为6mM、4mM、4mM、4mM、2mM、0.125mM。同时，H368菌株能够在含有氨苄西林(100mg/Kg)、壮观霉素(50mg/Kg)、卡那霉素(50mg/Kg)、庆大霉素(20mg/Kg)、新霉素(200mg/Kg)；链霉素(5mg/Kg)的0.5倍LB与M9培养基中获得良好的生长。说明H368菌株的重金属抗性谱广，耐受能力强，同时还具有多种抗生素抗性，因此环境生存能力强，适应性广，是重金属镉污染治理的优秀微生物材料。

此外，在接种1％H368菌株的含有2mM镉离子的0.5倍LB培养基中，该菌株能有效去除60％游离镉离子，说明本发明所提供的H368菌株对环境中的重金属镉具有较高的吸附、固定能力，能降低其生物毒害性，适用于水体、土壤等环境重金属镉污染的治理。

附图说明

图1为H368菌株的菌落形态(A)和细胞形态(B)。

图2为H368菌株在不同初始镉离子浓度条件下的生长趋势。

图3为H368菌株在不同的镉离子胁迫条件下对Cd²⁺去除效率。

具体实施方案

以下结合实施例对本发明进行详细地说明。需要指出的是，以下实施例仅限于对于本发明进行说明，而没有限制作用。本发明中所涉及的其它各种操作，均为本领域的常规技术，文中没有特别说明的部分，本领域的普通技术人员可以参照本发明申请日之前的各种常用工具书、科技文献或相关的说明书、手册等予以实施。