[发明专利]一种吸附铊离子的生物吸附剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于污水处理技术领域，公开一种生物吸附剂，其至少含有耐铊真菌菌株FP‑JCCW或是所述菌株FP‑JCCW的处理品，所述菌株FP‑JCCW于2017年05月09日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2017249。所述菌株FP‑JCCW的处理品的制备方法为：用去离子水洗涤收集的所述菌株FP‑JCCW的菌丝体，自然晾干后，置于烘箱中烘至恒重，冷却后将所述菌丝体研磨成细粉，筛分，备用。本发明还公开了所述生物吸附剂在吸附水体中铊的应用。由菌株FP‑JCCW制备的生物吸附剂对水体中铊具有较强的吸附能力，可用于水体铊污染的修复治理。本发明所述生物吸附剂可作为有待开发的环境功能材料。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及生物法处理污水，具体涉及一种耐铊真菌菌株，由该菌株制备的生物吸附剂，以及其在铊污染生物修复工程中的应用。

背景技术

近年来，重金属的污染日益加重，铊(Tl)作为一种有毒有害重金属，其对生态环境的影响日益彰显。铊在自然界土壤中分布不均匀，但是由于人类的工业活动和开采矿山作业，造成了铊的富集过程中含铊废水进入自然界，铊对人类生活、生产及自然环境都造成了极大的危害。

水体铊污染对生态环境和人民群众健康已经产生影响。含铊废水流经到自然环境中，由于水体动物无法将将其降解便经过食物链不断的在体内积累，一旦超过生物体承受的限度，会造成一系列严重的生态健康问题。根据铊的摄入量不同，铊可造成人体的急性铊中毒和慢性铊中毒。急性铊中毒的主要症状为脱发和神经系统症状、并造成肝、肾、心脏等器官的严重损伤。慢性铊中毒会造成神经系统损害、毛发脱落、视力下降，并可能导致畸形和突变性。据研究，人食用含铊量超过0.3×10^-6(μg/ml)的植物可引发人体慢性铊中毒。此外，铊污染的水体或土壤，还会导致农作物减产。因此，铊污染的防治和治理已经成为当下迫切需要解决的问题。

目前，去除水体中铊的常用方法有物理与化学去除法。利用物理作用，使水体中的悬浮的污染物分离，而且在处理过程中物质的化学性质不发生改变，此方法则是物理方式。物理法主要分为蒸发浓缩法、晶析法、膜分离法。将化学药剂投加到含铊废水中，废水中的污染物通过化学反应将其改变成无毒无害的物质，使其易于从废水中分离的处理工艺属于化学法。化学法除铊主要包括化学沉淀法和氧化还原法。这些物理化学方法虽然能在某种程度上能去除一定量的重金属，但普遍有成本高、处理效果不够理想，甚至造成二次污染等问题。

生物吸附是利用微生物从水体中富集、分离重金属离子方法。凡具有从水体中富集重金属能力的生物及其衍生物均称为生物吸附剂。生物法处理环境中的重金属污染，主要是利用微生物的生长活动过程来完成的。许多生物质是可以用作生物剂吸附材料的，如藻类、酵母、真菌、细菌等。生物法处理环境中的重金属污染主要是通过吸收、络合可以将重金属沉淀成污泥，再经固液分离，使含重金属的废水达到排放标准。随着现代生物工程学科的迅速发展，使用生物法处理废水具较好的前景。生物吸附法克服了传统物理化学方法的不足，并在回收珍贵稀有金属方面显示了巨大的应用潜力，逐渐成为近年来研究及应用的热点。

微生物修复方法，作为生物法处理废水的一种，是利用微生物吸附富集重金属，具有高效、经济、环保等特点，是重金属污染治理中最具前景的修复方法。因此，从自然界中分离耐铊菌株，并将其作为生物剂吸附材料，用于铊污染生物修复工程具有重要的现实意义。

发明内容

本发明从矿区附近植物中分离耐铊真菌，并用这些真菌在实验室条件下研究其吸附铊的影响因素、并对其吸附特性和机理进行了初步分析。基于此，本发明筛选出了一种耐铊真菌菌株，经预处理获得真菌环境功能材料，并以其制备生物吸附剂，对其吸附重金属镍铊的效应进行探讨，揭示该生物吸附剂对铊的吸附特性及其机制，为铊污染生物修复工程的实际应用提供了理论依据，为耐铊真菌生物吸附剂作为环境功能材料的开发利用奠定了良好的基础。