[发明专利]一种生物炭基微生物菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种微生物菌剂，尤其涉及一种生物炭基微生物菌剂及其制备方法和应用。所述生物炭基微生物菌剂，包括生物炭，以及生物炭上吸附的罗尔斯通氏菌(Ralstonia sp.)Ralstonia Bcul‑1，制备方法包括如下步骤：(1)制备生物炭‑罗尔斯通氏菌混合溶液：所述混合溶液中包括所述生物炭、海藻酸钠和罗尔斯通氏菌Ralstonia Bcul‑1种子液，室温下静置过夜；(2)将混合溶液缓慢滴入质量浓度为1％的氯化钙溶液中，同时不断搅拌，交联后得到的产物用去离子水洗净后得到菌剂。将该菌剂用于重金属污染水体的修复。本发明采用物理吸附、生物法修复锌污染，具有操作简便、修复效率高、无二次污染等优点，具有非常大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种微生物菌剂，尤其涉及一种生物炭基微生物菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业污水、生活废水以及农业污水的大量排放，水体重金属污染已经成为全球性的环境污染问题。锌污染是最常见的污染之一。在农业方面，锌作为饲料添加剂的应用，对猪、牛、羊、鸡、鸭等畜禽的生长、发育、免疫、繁殖和胴体品质等均有良好的影响；但畜禽对锌的利用率较低，例如成年单胃动物对锌的吸收率只有5％-10％，使其摄入的锌大部分随排泄物排出，从而使畜禽养殖废水中具有潜在的锌污染。此外，由采矿场、选矿厂、合金厂、冶金联合企业、机器制造厂、镀锌厂、仪器仪表厂和造纸厂等排放的工业废水中，含有大量的锌化合物。这些含锌废水一旦进入环境，会对周边的生物及地下水造成不可估量的危害。

锌污染的治理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法、膜分离法等物理化学方法、生物修复方法如微生物修复等，但是化学修复方法均存在修复费用较高、易产生二次污染等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种生物炭基微生物菌剂及其制备方法和应用，采用物理吸附、生物法修复锌污染具有操作简便、修复效率高、无二次污染等优点。

本发明是这样实现的：

本发明首先提供了一种生物炭基微生物菌剂，包括生物炭，以及生物炭上吸附的罗尔斯通氏菌(Ralstonia sp.)Ralstonia Bcul-1，该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日期为2019年04月12日，保藏编号为CGMCC NO.17565。

所述生物炭，与所述罗尔斯通氏菌(Ralstonia sp.)Ralstonia Bcul-1的菌液混合，通过造粒制得颗粒菌剂。

所述颗粒菌剂通过氯化钙和海藻酸钠的交联作用进行造粒。

所述颗粒菌剂的制备方法包括如下步骤：

(1)制备生物炭-罗尔斯通氏菌混合溶液：所述混合溶液中包括所述生物炭、海藻酸钠和罗尔斯通氏菌Ralstonia Bcul-1种子液；其中，生物炭的质量浓度为5％-10％，海藻酸钠的质量浓度为0.5％-1％，罗尔斯通氏菌Ralstonia Bcul-1种子液占比5％-10％(体积比)，所制备的混合溶液室温下静置过夜；

(2)将上述生物炭-罗尔斯通氏菌混合溶液缓慢滴入质量浓度为1％的氯化钙溶液中，同时不断搅拌，交联后得到的产物用去离子水洗净后得到生物炭基微生物菌剂。

所述生物炭的制备方法如下：将有机废弃物在缺氧的环境下经高温慢热解，制得生物炭材料并过60目筛。

所述罗尔斯通氏菌Ralstonia Bcul-1种子液的制备方法如下：罗尔斯通氏菌Ralstonia Bcul-1菌株在LB液体培养基中于30℃150r·min^-1条件下培养9-24h，然后12000r·min^-1下离心5min收集菌体，菌体用无菌水冲液清洗3次后重悬于等体积的无菌水中制得种子液。