[发明专利]一株枯草芽孢杆菌及其处理铀、镉污染水体的方法

说明书

本发明提供一株枯草芽孢杆菌，该菌株的分类命名为：Bacillus subtilis GRINML10；保藏单位：中国典型培养物保藏中心；地址：中国武汉武汉大学；保藏日期：2019年11月20日；保藏编号：CCTCC NO：M 2019958。本发明的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis GRINML10具有高效降解无机磷和有机磷的双重作用，且降解有机磷的效果优于无机磷。此外该菌对铀和镉的耐受性高，能在较宽的pH值条件下促进水中铀的沉淀和镉的吸附，适用于处理高浓度铀和镉复合污染水体。该方法以植酸钙作为磷源和碳源实现枯草芽孢杆菌对铀和镉的协同治理。本发明涉及的枯草芽孢杆菌对人、畜安全，没有环境污染问题，并且具有操作简单、效率高、适用范围广等优点。

技术领域

本发明属于微生物领域，特别是涉及一种枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilisGRINML10)、培养方法以及利用该菌将难溶性无机/有机磷源转化为可溶性磷酸盐，并高效处理铀、镉污染水体的方法。

背景技术

铀矿的开采和水冶过程中产生大量铀尾矿(渣)，鉴于大多数铀尾矿(渣)露天堆放，尾矿渣返酸或经过风化、雨水和地表水作用等，尾矿(渣)库中渗水铀和镉浓度超标。这些铀、镉污染水体不断向周围土壤以及地下水渗透、迁移，造成水生动物死亡甚至消失，严重情况甚至威胁到污染区域动植物和人类的生命安全。鉴于²³⁵U、²³⁸U的半衰期分别为7×10⁸年、4.4×10⁹年，导致污染的进一步加剧和持续，成为我国亟待治理的重要环境污染问题。

对已产生的铀、镉污染水体经收集后目前主要是采取化学处理的方法(沉淀法或吸附法)，向水中添加某些化学物质与铀和镉反应生成难溶性沉淀。这些处理方式虽然处理工艺简单，但是处理过程产生的沉淀产物量大，处理成本高，二次污染风险高。相比之下，采用微生物法，将放射性废水中的溶解态铀转化为难溶的磷酸铀酰沉积物，并且可以高效吸附废水中的镉，同步降低废水中铀和镉的浓度，具有投资成本低、效率高，操作简单，沉淀产物量少且稳定等优点。通过微生物的酶促作用促进无机/有机磷源中磷酸根的释放，从而将水体中的污染物转变为稳定的金属-磷酸盐矿物。

因此，开发一种对铀、镉污染水体治理效果好，价格低廉，操作简便，可规模化应用，且无二次污染的微生物菌剂成为该技术领域急需解决的迫切要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种枯草芽孢杆菌。

本发明的第二个目的在于提供富集上述枯草芽孢杆菌的有机磷培养基及无机磷培养基。

本发明的第三个目的在于提供上述枯草芽孢杆菌在溶解无机磷和有机磷中的应用。

本发明的第四个目的在于提供上述枯草芽孢杆菌在处理铀、镉污染水体中的应用。

本发明的第五个目的是提供一种处理铀、镉污染水体的方法，该方法利用植酸钙为有机磷源，使用上述枯草芽孢杆菌可以有效降低污染水体中铀、镉的浓度。

为了实现上述目的，本发明提供一种枯草芽孢杆菌，该菌株的分类命名为：Bacillus subtilis GRINML10；保藏单位：中国典型培养物保藏中心；地址：中国武汉武汉大学；保藏日期：2019年11月20日；保藏编号：CCTCC NO：M 2019958。

本发明还提供一种分离培养上述的枯草芽孢杆菌的培养基，该培养基配方为：葡萄糖5～10g/L，KCl 0.1～0.5g/L，MgCl₂·6H₂O 0.1～0.5g/L，(NH₄)₂SO₄0.5～1.0g/L，Ca₃(PO₄)₂ 5～10g/L，酵母浸提物2.0～4.0g/L，0.4％溴酚蓝2.0～3.0mL/L，配制时将上述成分溶于蒸馏水中，调整pH为6.0～7.0，再加入质量百分比为1.5～2.0％的琼脂。