[发明专利]一种利用考克氏菌活性多糖制备有害重金属吸附剂的方法

说明书

本发明涉及水污染处理技术领域，为解决现有自来水中重金属吸附去除的效果不理想的问题，本发明提供了一种利用考克氏菌活性多糖制备有害重金属吸附剂的方法。所述方法包括以下步骤：1)培育菌株：将所选考克氏菌接种于微生物培养液中形成菌液，对菌液所选菌株进行培育；2)提取絮凝剂：对培育好的菌液进行浓缩，进行透析和离心分离后提取得到微生物絮凝剂；3)制备吸附剂：将微生物絮凝剂溶于琼脂和淀粉的混合水溶液中，凝固后制得有害重金属吸附剂。本发明方法整体步骤简洁，制备效率和产率均较高；所制得的吸附剂具有安全无害的优点，可直接添加到饮用水中，实现对有害重金属成分的吸附去除，并且对有害重金属成分吸附效率高、吸附效果好。

技术领域

本发明涉及水污染处理技术领域，尤其涉及一种利用考克氏菌活性多糖制备有害重金属吸附剂的方法。

背景技术

人们在生产生活中使用的水大多为自来水，主要是通过自来水厂将从地下水或河水等水源抽取的水进行处理获得。由于部分水源受到工业或生活污水排放影响而导致重金属含量超标，虽然在供人畜饮用前经过自来水厂的处理，但是部分重金属的含量依然处于较高的指标，部分甚至超标；另外城市自来水输水管路老旧也会导致重金属如铅等渗入水体中造成重金属含量超标。

如新加坡联合早报网2016年3月17日报道，美国有600万人的自来水受到重金属铅污染。法新社引述《今日美国》的报道称，美国有2000个自来水系统受到铅污染，水中的含铅量比联邦条例许可的含量高。报道也说，美国全部50个州都出现含铅量高于联邦条例许可的情况。

又如2016年3月，江苏省质监局发布电水壶等小家电产品的抽检报告：部分样品使用的钢材是高锰钢，使用时很容易析出重金属，长期使用会让人记忆力衰退、精神萎靡，而其中55.6％的电水壶都存在这样的问题，锰含量在10％左右。

另外，城市供水系统普遍采用的二次供水高位水箱，常常出现管理不善导致清洗不及时而出现的自来水污染，也使得居民饮用水中重金属离子超标的风险大增。

居民生活饮用水重金属超标的情况原因很多，除上述外，由于工业污染加重导致饮用水水源地受污染，自来水厂难以全部或勉强可以实现水质重金属指标达标，大多数居民难以喝到优质水，甚至简单的煮沸都可能导致处于达标临界点的合格水变成不合格水。

而目前市场上虽然出售具有重金属脱除功能的净水器，净水器主要靠内部的滤芯对金属离子进行吸附脱除，长期使用后滤芯的吸附能力达到饱和，脱除重金属离子的能力下降，而部分重金属离子还有可能从滤芯上脱附重新进入水体被人引饮用，带来健康风险，而普通市民缺少净水器的维护保养知识和意识，不能对滤芯进行及时科学的更换。除以上原因外不排除其它潜在原因都会导致饮用水存在饮用健康隐患，因此需要对饮用水进行饮用前的重金属终端脱除。

生物吸附法是新兴的水处理方法，具有成本低、可处理低浓度重金属水体、适用的pH值与温度范围宽等优点。生物吸附法包括微生物体吸附法，微生物体吸附主要是利用细胞壁表面具有的络合、配位基团与金属离子形成离子键达到吸附目的，但是微生物体在水中生存条件要求较为严苛限制了微生物体吸附的应用。而微生物体分泌物主要是微生物体分泌的细菌胞外多糖、荚膜多糖等。胞外多糖具有较大的比表面积、丰富的表面羧基、氨基等和强负电性，对重金属具有较强的吸附能力。目前的多数研究肯定了胞外多糖在微生物体吸附过程中的吸附作用，但是专门将胞外多糖分离进行吸附重金属的研究还较少，尤其是用于饮用水饮用前的重金属处理，而且从部分微生物体上分离胞外多糖制备的吸附剂的吸附效率低，吸附剂性能不稳定。

发明内容

为解决现有自来水中有害重金属吸附去除的效果不理想的问题，本发明提供了一种利用考克氏菌活性多糖制备有害重金属吸附剂的方法。其旨在实现所制得的吸附剂能够有效吸附去除饮用水中对人体有害的重金属成分，如铅和锰等有害重金属，并且保持长期的高效性同时确保对人体安全无毒的目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：