[发明专利]用于还原二价汞离子的生物工程菌及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种用于还原二价汞离子的生物工程菌，所述生物工程菌含有表达载体，该表达载体为merR op‑ompA‑merA‑pSB1A2，其包括重组基因merR op‑ompA‑merA和pSB1A2质粒骨架。本发明还公开了一种用于还原二价汞离子的生物工程菌的制备方法和用途。本发明提供的用于还原二价汞离子的生物工程菌的可以用于在水环境中治理Hg(II)污染。将该生物工程菌投入具有Hg(II)污染的水环境中，将Hg(II)还原为Hg(0)，实现水环境的治理。本发明的生物工程菌用于治理水环境中Hg(II)污染，具有生态环保、选择性好、灵敏度高、成本低廉、可重复利用的优点。

技术领域

本发明涉及水污染治理技术领域，具体是一种用于还原二价汞离子的生物工程菌及其制备方法和用途。

背景技术

随着汞的广泛使用，有一部分汞随着废气、废水、废渣的排放进入环境中，对人类的生产生活和生态系统产生严重污染，甚至危害人类的生命健康。

汞的生物毒性主要由无机汞和有机汞化合物引起。而有机汞化合物对人体的伤害远大于无机汞，但是目前水污染体系中的无机汞离子是汞污染的主要存在形式，并且可以在微生物的作用下转化为有机汞。因此，实现水污染体系中无机汞离子的治理尤其重要。

潘沛玲、罗伟宏等进行了沉淀－吸附综合法去除废水中Hg(II)的研究，他们以南方人常见的生活垃圾柚子皮为原料，并使用ZnCl₂对柚子皮进行前处理，从而使柚子皮变性，然后以变性的柚子皮对经过Na₂S沉淀法处理后的废水中的Hg(II)进行吸附。实验探索出在pH为9，硫化钠加入量为0.36g/mL，加入絮凝剂FeSO₄的条件下，废水中汞离子的去除率可以达到96％以上。

我国的工厂广泛实施烟气脱硫的主流工艺，会产生含有重金属汞离子的废水，郭敏辉等人探究了采用螯合剂二硫代氨基甲酸盐(DTCR)对模拟废水以及电石渣脱硫废水中的 Hg(II)进行处理。通过DTCR投加量以及pH这两个因素探究DTCR对废水中汞离子去除的影响，发现DTCR对汞离子的去除率很高且pH对Hg(II)的去除率影响不大。

朱一民等人选用酿酒工业中使用的废弃酵母菌来吸附废水中的汞离子，他们从吸附时间、溶液pH值、啤酒酵母菌量、Hg(II)的初始质量浓度及温度等因素来探究生物吸附对水相中汞离子去除的效果，得到啤酒酵母菌对Hg(II)的最佳吸附条件，在pH＝3，吸附时间为15min时，对质量浓度为2.6g/L的Hg(II)溶液进行吸附，去除率可高达96％。

尽管目前处理含汞废水的方法多种多样，包括沉淀法、化学法、吸附法等，但仍存在一些缺点不可忽略。如沉淀法容易产生二次污染，易引起水质硬化，对含汞废水处理不彻底。虽然吸附法具有重复使用、品种多样、产生的二次污染小、在污水处理中不会带入新的污染物的优点，但是吸附剂容易饱和，处理成本高，并且特异性差、灵敏度低，在除去汞离子的同时吸附对人体有益的金属离子，破坏水环境的离子平衡。

生物吸附法为重金属离子汞污染的治理提供了新的途径，此方法通过微生物细胞表面展示技术将能够吸附重金属离子汞的蛋白在细菌表面展示，从而实现对汞离子的高灵敏和高选择性吸附。但是，用于生物吸附的细菌在吸附量达到饱和时，就会丧失近一步降低汞污染的能力。

随着分子生物学技术的快速发展，运用基因工程技术构建高效识别且治理汞污染的基因重组微生物成为可能，为水环境中汞污染的治理提供了有力的工具。因此，亟需开发生态环保、选择性好、灵敏度高、成本低廉、可重复利用的汞污染治理技术。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种用于还原二价汞离子的生物工程菌。

本发明还有一个目的是提供一种用于还原二价汞离子的生物工程菌的制备方法。