[发明专利]一株厌氧砷氧化、铁氧化脱氮新草螺菌及其应用

说明书

本发明属于环境微生物技术领域，具体公开一株厌氧砷氧化、铁氧化脱氮新草螺菌及其应用，该菌株被命名为脱氮新草螺菌(Noviherbaspirillumdenitrificans)HC18，于2019年12月26日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC NO：M20191117。该菌株可以将砷污染环境的三价砷氧化为五价砷，二价铁氧化为不溶于水的铁氧化物沉淀，同时将砷吸附固定。本发明初步研究表明，本发明的菌株在治理水稻土重金属砷污染方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于环境微生物技术领域，具体涉及一株对As(III)和Fe(II)有厌氧氧化作用的脱氮新草螺菌HC18及其在修复砷污染土壤方面的应用。

背景技术

砷(As)被定义为一种有毒的类金属元素，由于我国南方地区的采矿活动，砷已成为一种重要的土壤污染物。在以水稻为主要作物和当地居民主要食物来源的地区，大米中无机砷的摄入是致癌的重要危险因素。砷的形态和归宿通常由环境中的微生物活动所决定。土壤孔隙水中砷的主要种类是三价砷[As(III)]和五价砷[As(V)]。在自然土壤中，Fe(III)(氢氧化物)氧化物在中性pH环境中强烈吸附As(III)和As(V)，当土壤被淹水时，铁还原菌参与了铁氧化物的还原，从而将砷释放到土壤溶液中，提高了砷生物有效性，所以水稻比其他作物更容易受到砷污染。

针对砷污染，国际国内发明了一些治理方法，目前用于砷污染治理的方法主要有传统的物理化学法和生物修复法，物理化学方法因为费用高，不利于大规模净化和推广。生物修复法是利用生物的代谢机制吸收、沉淀、降解或氧化还原有毒有害物，由于生物修复投资较少，可直接进行原位修复，且不会造成二次污染。因此生物修复法越来越受到各国研究者的重视。在淹水的稻田土壤中，降低砷的有效性的一个主要策略是促进Fe(II)和As(III)的厌氧氧化，形成的铁氧化物可以吸附As(V)从而降低砷的活性。本研究创新点在于分离筛选到一株来源于砷污染水稻土的砷氧化、铁氧化细菌同时可以在厌氧反硝化条件下氧化As(III)和 Fe(II)，形成的铁氧化物吸附As(V)从而降低砷的有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一株能修复砷污染土壤降低砷毒害的脱氮新草螺菌HC18及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一株脱氮新草螺菌HC18，该菌株分类命名为脱氮新草螺菌(Noviherbaspirillumdenitrificans)HC18，于2019年12月26日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国，武汉，武汉大学；保藏编号为：CCTCC NO：M20191117。本发明筛选的脱氮新草螺菌HC18为厌氧砷氧化、铁氧化细菌，该菌株可用于污染环境的生物修复。

上述的脱氮新草螺菌HC18在厌氧氧化二价铁和三价砷中的应用。

上述的脱氮新草螺菌HC18在修复砷污染土壤中的应用。优选的，所述的砷污染土壤为砷污染水稻土。

一种修复砷污染土壤的方法，使用由上述脱氮新草螺菌HC18菌株制备的菌剂来处理砷污染土壤。

一种用于修复砷污染土壤的菌剂，该菌剂是由上述脱氮新草螺菌HC18菌株进行培养制备得到的。

研究表明，本发明筛选的脱氮草螺菌HC18菌株可以厌氧氧化二价铁和三价砷，将砷污染环境的三价砷氧化为五价砷，二价铁氧化为不溶于水的铁氧化物沉淀，同时将砷吸附固定。本发明的菌株在治理水稻土重金属砷污染方面具有良好的应用前景。

本发明的积极效果：