[发明专利]具有六价铬去除和脱色的不动杆菌、分离纯化方法及应用

说明书

本发明属于染料‑重金属污染处理技术领域，公开了一种具有六价铬去除和脱色的不动杆菌、分离纯化方法及应用，取深海沉积物样品加入到添加有Cr(VI)和酸性黑ATT的灭菌液体2216E培养基中，振荡进行富集培养；菌液接种到同样的培养基中以同样的条件第二轮富集培养后进行梯度稀释；不同稀释度菌液分别涂布在含同样浓度Cr(VI)和染料的固体2216E培养基上，恒温培养箱中培养；观察记录不同单菌落特征，挑取不同形态的单菌落进行划线纯化，即可得到具Cr(Ⅵ)和偶氮染料耐受性的纯菌株。本发明对皮革厂废水处理实验表明，该不动杆菌的六价铬还原率和脱色率都在60％以上，降解产物生物毒性大大降低，取得良好效果。

技术领域

本发明属于染料-重金属污染处理技术领域，尤其涉及一种具有六价铬去除和脱色的不动杆菌、分离纯化方法及应用。

背景技术

目前，皮革产业在我国经济发展中起着重要作用，同时也产生了大量废水。皮革废水的净化是城市水环境管理的难题之一。皮革废水包含大量的铬和合成染料。大部分的皮革染料为毒性强、降解性差的偶氮染料。这类染料以致癌芳香胺作为中间体合成，被排放到自然水体后，在水体中富集，经过食物链富集进入人体后可引发人类恶性肿瘤物质，导致膀胱癌、输尿管癌、肾盂癌等恶性疾病。Cr₂O₃能与一系列偶氮类化合物反应形成稳定的铬-染料化合物。铬是一种重要工业材料，六价铬的毒性是三价铬的100倍，所以通常处理六价铬的方法是将六价铬转化为三价铬。在不同的染料-重金属污染处理方法中，微生物处理法以投资小、运行费用低、无二次污染等优点引起越来越多的重视。一些从废水和土壤中分离获得的微生物已被发现能够有效去除培养基中的铬和染料。然而，这些微生物在pH、温度和盐度波动的情况下处理能力显著降低。皮革废水中由于原皮保藏、浸酸和鞣制工序往往带有较高的盐分，这些盐分会影响大部分微生物的生长，从而阻碍废水中六价铬和染料的生物修复。

针对六价铬废水通常与和盐分、染料共存的问题，对海洋菌株进行了筛选，找到一株嗜盐不动杆菌，具有同时还原六价铬为三价铬以及对多种工业偶氮染料脱色的功能。据文献查阅可知，不动杆菌属细菌有六价铬还原和偶氮染料脱色方面的报道，但尚未发现同时具有六价铬还原和偶氮染料脱色功能的不动杆菌。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)皮革废水成分复杂，含有六价铬和偶氮染料成稳定的化合物难以降解，而废水中的盐分对大部分微生物的生长产生影响，进一步阻碍废水中六价铬和染料的生物修复。

(2)偶氮染料降解后会形成致癌芳香胺作为中间产物，以往对偶氮染料的修复效果多数停留在脱色率的检测上，未对修复前后废水生物毒性进行分析比较。

解决以上问题及缺陷的难度为：

(1)目前用于生物修复的微生物耐盐性不高，难以满足高盐度皮革废水中具有毒性的六价铬和偶氮染料去除要求。

(2)生物处理以去除废水中污染物和降低毒性为目的，需要验证并确保处理后水体的生物安全性得以提高。因此分析水体毒性效应对于正确评价污水生态风险和生物修复的效果具有重要意义。

解决以上问题及缺陷的意义为：解决现有微生物在高盐环境下对皮革废水中六价铬的还原和偶氮染料降解能力降低的问题，提供盐耐受性高并可在好氧条件下去除污染水源中六价铬和多种偶氮染料的抗辐射不动杆菌(Acinetobacter radioresistens)B30。以前的研究发现不动杆菌属细菌有六价铬还原和偶氮染料脱色的能力，但尚未发现同时具有六价铬还原和偶氮染料脱色功能的不动杆菌。本发明为污水处理系统提供了实用的微生物资源。采用对毒性物质敏感的海洋模式生物卤虫作为受试生物，对抗辐射不动杆菌B30处理前后水体急性毒性效应进行比较，发现B30处理能显著降低染料、Cr(VI)和皮革废水的毒性效应。该菌株在重金属和染料污染的高盐度废水生物修复中有良好的应用前景，为保障城镇污水处理高效安全的正常运行具有重要意义。

发明内容