[发明专利]一种硫酸盐还原菌生物强化应用的方法

说明书

本发明公开了一种硫酸盐还原菌生物强化应用的方法，其特征在于采用产脲酶菌株强化固定重金属能力，将混合菌培养液加入含镉废水中，封闭培养，得到处理后CdS沉淀。本发明采用的产脲酶菌株对硫酸盐还原菌具有偏利共生关系，在共同参与微生物沉淀提高固化重金属效率的同时，也可消耗O₂为SRB菌株提供预期厌氧环境，同时在抑制硫离子S^2‑氧化菌属生长，减少培养后菌液中H₂S对环境污染。在含20mg/L CdCl₂的废液中，除镉率达到99.0%，具有良好的去除镉效果，可广泛应用于含重金属水源、土壤的治理。

技术领域：

本发明属于环境微生物技术领域，具体涉及一种硫酸盐还原菌生物强化应用的方法。

背景技术：

目前随着社会经济的快速发展，环境中重金属元素富集日益加剧，矿物资源开发、金属加工和冶炼、化学生产、工厂排放和污水灌溉等人类活动逐渐演变成为重金属污染的主要来源。重金属过量的排放到环境中，不仅会导致土壤生产能力下降，同时对人体健康造成威胁，如Cd通过食物链在人体内累积，对人体的免疫系统、泌尿系统、骨骼、神经系统、生殖系统等造成损伤，同时Cd还具有较强的致癌、致畸、致突变的作用。随着社会经济不断发展，对于环境问题越来越重视，土壤污染问题，尤其是重金属Cd所造成的土壤污染，成为了当今农业、生态和环境科学领域的研究热点。

微生物技术治理具有修复生长周期短、生长迅速、修复效果好、不产生二次污染、易于管理与操作和投资小等优点。本发明所采用的硫酸盐还原菌，在厌氧和添加少量碳源的情况下可以将中SO₄^2-还原成H₂S，使土壤中的重金属结合形成不活泼态的金属硫化物(CuS、PbS、CdS和ZnS等溶度积常数为2×10^-37～10^-20.4)，以减少动植物的吸收利用，达到修复重金属污染的目的。

目前，由于硫酸盐还原菌的使用环境受限，大多与固定化相结合，已演变为一种广泛应用的技术：

CN 106636057 A中利用聚乙烯醇和海藻酸钠作为载体，以乳酸钠为营养源，制得硫酸盐还原菌固定化小球，对沉积物中重金属有良好的去除效果。

CN 106861654 A中将硫酸盐还原菌污泥加入聚乙烯醇和海藻酸钠制成的凝胶中，交联得到固定化颗粒，可用于治理酸性矿山废水。

但单硫酸盐还原菌在实际应用过程中存在明显缺陷，如固定化硫酸盐还原菌难以生长、应用过程中产生刺激性气味（H₂S），造成二次潜在污染等。

在含重金属废水、土壤污染治理中，研究者不断地发现很多生物过程是单株微生物不能完成或只能微弱地进行，而必须依靠两种或多种微生物共存的条件下，共生、共养、共荣，使微生物的作用朝着出现有益效果的方向发展，从而完成这一优化的生化过程。

本发明与现有发明相比，对目前硫酸盐还原菌单一菌种使用现状进行了强化，通过添加产脲酶菌株实现混合菌株优势互补配对，产脲酶菌株生长消耗O₂为SRB菌株提供预期厌氧环境，同时在抑制硫离子S^2-氧化菌属生长，降低培养后菌液中H₂S的含量，提高S^2-浓度，减少H₂S带来的环境污染，促进整个微生物沉淀结晶过程。

发明内容：

本发明的目的在于强化硫酸盐还原菌在重金属污染治理方面的不足之处，减少硫酸盐还原菌作用产生H₂S，提高硫酸盐还原菌的适用性，强化其去除重金属（如镉）的能力。

本发明提出了一种引入产脲酶菌株强化硫酸盐还原菌的方法，其实现的技术方案如下：

（1）混合菌液的制备：将经过培养后分别接种有硫酸盐还原菌与产脲酶菌株的培养液加入生物强化培养基进行培养，得到硫酸盐还原菌与产脲酶菌株混合培养液。