[发明专利]一种除砷固载化小球及其用途

说明书

本发明公开了一种除砷固载化小球，其制备步骤包括台湾假单胞菌（保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为Pseudomonas taiwanensis 11 CCTCC M 2016700）的活化、扩培与菌体收集、包埋材料的制备、除砷固载化小球的获得。本发明还公开了所述的除砷固载化小球在降低水体砷含量中的用途。运用本发明提供的除砷固载化小球降低水体砷含量，具有效率高、成本低、反应易控制、细胞密度高、固液分离效果好、对环境(如pH值、温度、有机溶剂、有毒物质)的耐受力强等优点。在处理废水时将废水调整pH值接近中性时，除砷效果最好。本发明在处理砷含量超标废水领域，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及环境修复技术领域，具体涉及一种除砷固载化小球及其用途。

背景技术

土壤、水环境砷污染来源十分广泛，主要由一些人为活动导致，包括杀虫剂的使用、除草剂和磷酸盐肥料的施放、半导体工业的发展、采矿和冶炼、制造业、燃煤、木材保存剂等，使得土壤中砷浓度日益增加，引起了世界范围内不同程度的土壤、水环境砷污染，我国已经将砷列为第一类重点防控污染物。因此防治砷污染成为亟需解决的社会问题。

从60年代后期快速发展的固定化微生物技术是一种高效率的废水生物处理技术，弥补了传统悬浮生物方法的许多缺点，具有环境承受力强、反应易被操控、固液分离功效显著等优势。固定化微生物是一种通过化学或物理方法将游离细胞或者酶定位在有限空间区域的方法，以使它们能够被重复使用并能保持微生物活性。包埋法是比较常见的细胞固定方法，即用水不溶性的聚合物凝胶或膜把微生物细胞包埋固定在内，通过聚合作用将菌体截留，但是小分子量的代谢产物与底物能自如进出。其操纵简便，可以维持菌体的多酶体系，制作的包埋小球强度高，对微生物菌体活性的影响小，成为废水治理的热点之一。

目前砷污染环境的修复有传统的化学氧化、沉淀和物理吸附、离子交换等方法。化学和物理方法的优点是效果好，起效快，但有产生的废渣难处理、产生二次污染、不能大规模处理、成本高等缺点，在我国现有条件和环境下实行较为困难。生物修复主要有植物修复和微生物修复两种。一种是利用大型植物，如娱蛤草吸收高浓度的砷并富集在体内，大量种植收集后处理，但工程量大且产生废渣难处理。另外一种是利用微生物经代谢后吸附砷作用，这种方法虽然具有无害的优点，但工程量较大，效率也有待提高。

本发明采用的固载化微生物为Pseudomonas taiwanensis，可以将毒性强的三价砷氧化成毒性弱的五价砷，三价砷毒性约为五价砷毒性的100倍，且五价砷带负电荷更易被吸附沉降，因此大大降低了环境中砷的毒性。将其采用包埋法制备成固载化小球，能给砷污染废水处理提供新的思路和技术基础。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的上述缺陷，提供一种能高效率、低成本、环保地降低废水中砷含量的除砷固载化小球。

本发明的另一目的是提供上述除砷固载化小球的用途。

为实现上述目的，本发明提供了一种除砷固载化小球，其特征在于制备方法包括如下步骤：

(1)台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为Pseudomonas taiwanensis 11CCTCC No:M 2016700)的活化：取50μLPseudomonas taiwanensis菌液(OD₆₀₀值为0.6～0.8)接种到5mLTSB液体培养基中，放置在37℃、180r/min摇床中培养12h后，得到活化菌液Ⅰ，于 4℃冰箱保藏备用；

(2)Pseudomonas taiwanensis的扩培与菌体收集：以体积百分比为1％的接种量接种步骤(1)中得到的活化菌液Ⅰ到TSB液体培养基中，放置在30℃、180 r/min摇床中培养12h后，得到菌液Ⅱ，在4℃、6000r/min的条件下离心10min，收集菌体，菌体于4℃冰箱保藏备用；