[发明专利]能矿化固定重金属离子的菌LRP3及其应用

说明书

本发明提供一种能矿化固定重金属离子的菌LRP3及其应用，本发明能矿化固定重金属离子的菌LRP3，为保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC NO.13347的拉恩氏菌Rahnella sp.。该菌是从环境中分离出能通过分泌植酸酶和碱性磷酸酶来降解植酸，从而释放磷酸根的土著微生物，其发酵产物可通过生物矿化作用来快速沉淀固结土壤和水溶液中的重金属离子，形成性质稳定的矿化产物，并且该菌还可定植于土壤中，增强土壤中重金属的自然矿化过程。用该菌发酵液治理重金属污染的土壤或废水，其操作简单，成本低，无二次污染。

技术领域

本发明属于应用环境微生物技术领域，具体涉及一种能通过生物矿化作用快速固定重金属离子的菌LRP3，及其在治理重金属污染环境中的应用。

背景技术

由于污水灌溉、工业生产废水污染和高重金属含量有机肥的大量使用，土壤中重金属的含量逐渐增加，已经成为严重影响土壤和水环境质量的一类重要污染物。重金属在环境中无法被降解，并且在土壤及水体中又可通过各种物理、生物和化学过程而滞留，其活性也会随着环境条件的改变其活性又会发生变化，因此重金属污染环境的治理存在难度大和易反复的缺点。目前土壤中重金属污染的治理方法包括物理、化学、生物法以及联合方法等。物理化学法主要是通过挥发等物理过程，化学法主要是通过投加化学试剂，产生化学反应来降低污染物的毒性，这两种方法存在成本高、易二次污染、土壤生产功能丧失或下降等缺点。生物法包括植物法、微生物法和二者的联合方法等，由于植物生长需要一定的土壤环境质量及受到生长周期的影响，在我国北方尤其是东北地区，植物修复存在修复时间短、效果差等缺点。微生物法是利用微生物的吸附、吸收和代谢等过程降低土壤中重金属的有效性或水相中重金属离子的浓度，但重金属被微生物吸附或吸收后会随着细胞的死亡而再次释放。自然界中存在一类微生物，他们可以通过代谢活动降解含磷有机物从而释放大量的磷酸根离子，在特定的条件下通过成矿作用形成性质稳定的结晶物质。如果将这类微生物在特定条件下进行富集培养并通过人工干预来强化其对环境中重金属的固定作用，将会实现土壤重金属污染的快速高效修复，而且存在环境友好、不易产生二次污染、成本低和可实现边修复边生产的优点。如钱春香等人利用枯草芽孢杆菌进行土壤中重金属离子的矿化固定研究，通过这些菌剂的使用能够将铜、锌等重金属矿化成稳定的矿物态，从而降低其环境危害性。外源微生物进入土壤后，由于受到土壤组成及土著微生物竞争的影响，在土壤中的定植能力较差，因此影响了土壤中重金属的长期矿化效果。如果针对特定地域的土壤及使用功能，分离出在土壤中具有数量优势，且能对重金属进行生物矿化的菌株，不仅可通过使用发酵液来快速稳定土壤中的重金属，而且还能通过微生物定植后的自然矿化过程来延长土壤中重金属离子的稳定效果，而后者对于实现重金属中轻度污染土壤边修复边生产尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为解决重金属污染土壤修复过程中存在的效果不稳定、成本高和易二次污染的问题，提供一种能矿化固定重金属离子的菌LRP3及其应用。

本发明能矿化固定重金属离子的菌LRP3，为保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC NO.13347的拉恩氏菌Rahnella sp.。

该菌LRP3是从环境中分离出能通过分泌植酸酶和碱性磷酸酶来降解植酸，从而释放磷酸根的土著微生物，其发酵产物可通过生物矿化作用来快速沉淀固结土壤和水溶液中的重金属离子，形成性质稳定的矿化产物，并且该菌还可定植于土壤中，增强土壤中重金属的自然矿化过程。

本发明能矿化固定重金属离子的菌LRP3通过以下方式获得：

1、菌株的筛选

(1)蔬菜根际土壤优势菌的筛选