[发明专利]一株具有土壤重金属修复作用的天神芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明属于属于土壤修复剂技术领域，具体涉及一种具有土壤重金属修复作用的天神芽孢杆菌及其应用。本发明从重金属污染水样及土壤中筛选获得了一种具有良好土壤修复能力的天神芽孢杆菌(Bacillus tianshenii strain)S5，经验证，该菌株应用于农作物培养具有良好的安全性，并且能够促进种子发芽及幼苗生长。该菌株可通过自身螯合作用，及分泌产生的脂多糖、多聚糖、糖蛋白等细胞外物质，从而达到络合或沉淀重金属离子的作用，提高重金属离子的吸附效率，是一种效果优良的重金属吸附剂，用于土壤修复具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于土壤修复剂技术领域，具体涉及一种具有土壤中重金属修复作 用的天神芽孢杆菌、其菌剂及在重金属土壤修复及在植物促生方面的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而 不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员 所公知的现有技术。

工业的飞速发展以及城市化进程的深入等加重了土壤中重金属的累积，引 发土壤重金属污染。调查显示，我国农田土壤的镉、锌和铅等重金属浓度远远超 过土壤背景值。镉元素严重影响土壤的可持续利用和粮食的种植安全。研究显示， 我国镉污染农田土壤面积已达2000万hm²，约占总耕地面积的1/6，全国共11 个省25个地区的农田受到不同程度的Cd污染。此外，由于土壤重金属污染具 有长久性、隐蔽性、剧毒性等特性，会长期威胁到土壤生态环境。因此，农田土 壤中的重金属含量作为耕地质量的一个重要评价指标，己经引起了国内外专家学 者的广泛关注。

目前重金属污染土壤修复技术有几十种之多，常用的有十几种，主要分为： 1)原位稳定化技术：包括原位化学钝化、微生物吸附及植物固定技术等；虽然原 位稳定化技术表现出快捷的特点，然而需要面对二次污染的问题，如原位修复时 地下水很容易受到化学试剂污染等，淋滤液需要回收并处理等难题。2)工程修复 技术：包括植物修复、客土、深翻稀释及土壤淋洗修复等，工程措施具有简便易 操作、见效快的优势，但存在土壤开挖成本高，易造成二次污染等缺陷。3)农艺 调控措施：包括水肥管理、调节土壤pH/Eh、间套作措施等；4)植物阻控技术： 包括叶面生理阻控、低吸收作物品种应用、基因工程、种植结构调整等。植物修 复具有较大的经济优势，但其富集容量有限，生长缓慢，不易选择和培养，修复效率较差，通常用于修复轻度污染的表层土壤。

微生物在重金属污染土壤修复中具有成本低、能耗低、无二次污染、效率 高等特点。同时部分微生物自身良好适应能力、细胞机制，也可以吸收多种类型 重金属在缩短修复时间的同时，也可以达到良好的重金属土壤转化效果。同时微 生物可以参与调控土壤中养分循环，提高土壤重金属转化速度。所以利用一些真 菌、细菌、放线菌等修复重金属污染土壤具有很大的潜力。在众多种类的微生物 中，硫酸盐还原菌和解磷菌以较高的土壤重金属耐受性和修复重金属的潜力而成 为现今研究微生物修复土壤重金属的热点。无论在土壤还是溶液中，Cd元素都 具有很强的亲硫性，能够在极短时间内与S^2-接触并反应生成CdS沉淀。解磷菌 在重金属的胁迫下会通过细胞吸附、离子沉淀等作用对土壤中重金属的稳定化起 到重要的作用。