[发明专利]一种作为重金属吸附剂的脱硫弧菌亚种胞外聚合物及其制备

说明书

本发明属于重金属废水技术领域，具体涉及一种作为重金属吸附剂的脱硫弧菌亚种胞外聚合物及其制备。本发明使用含亚硫酸根的无机化合物作为胁迫/诱导因子，对脱硫弧菌亚种进行胁迫/诱导处理后获得胞外聚合物。该制备方法操作简单，环境友好，通过EPS成分分析和重金属吸附试验可知，经亚硫酸钠诱导后，能显著提高脱硫弧菌亚种胞外聚合物的产量，且胞外聚合物的组成比例发生了相应的改变，特别是蛋白质所占的比例得到了增大，从而使其重金属吸附性能明显提升，为厌氧菌胞外聚合物的胁迫/诱导效应研究及应用提供了新的思路。

技术领域

本发明属于重金属废水技术领域，具体涉及一种作为重金属吸附剂的脱硫弧菌亚种胞外聚合物及其制备。

背景技术

当前，重金属废水通常是采用化学吸附等技术进行处理，但是当重金属浓度较低时，这些技术对重金属的处理效果不佳，而且还会产生后续污染。生物吸附剂具有环境友好和高效的特点，因此逐渐成为近些年的研究热点。其中，胞外聚合物(ExtracellularPolymeric Substances，EPS)在重金属吸附方面的巨大潜能引起了学者们的极大兴趣。

EPS是由微生物分泌或细胞膜裂解形成且呈包膜状覆裹在细胞膜上，或呈溶解状、胶状分散在细胞外的生化大分子聚合物，主要由多糖、蛋白质、核酸和磷脂等物质组成。胞外聚合物中含有丰富的官能团，如羧基、氨基、羟基、羰基等，这些官能团可以和水中的重金属离子进行结合，以此吸附水中的重金属。但仅依靠微生物自身自然生产的胞外聚合物对重金属的去除能力较差。

近年来，不少研究者常用采用重金属离子对厌氧菌进行胁迫/诱导的方式来促进特异性胞外聚合物的生成，进而提高对应重金属的吸附量。有研究发现，蛋白质中的巯基等含硫基团在胞外聚合物吸附重金属过程中发挥了关键性作用。根据这个原理，如果采用适当方法来增加胞外聚合物中蛋白质中的含硫基团，则有望提高其吸附重金属的能力。然而，目前国内外对胞外聚合物的研究主要集中在好氧菌胞外聚合物的胁迫/诱导效应上，如粪产碱杆菌、铜绿假胞菌等。而对厌氧菌胞外聚合物的胁迫/诱导效应研究极少。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明以含亚硫酸根的无机化合物作为胁迫/诱导因子，不仅大大提高了脱硫弧菌亚种胞外聚合物的产量，且其对重金属的吸附能力也得到明显提升，为得到特异性脱硫弧菌亚种胞外聚合物提供了一种新的方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供了一种脱硫弧菌亚种胞外聚合物的制备方法，即采用亚硫酸根对脱硫弧菌亚种进行胁迫/诱导处理后获得胞外聚合物。

作为本发明的一个优选实施方式，上述的一种脱硫弧菌亚种胞外聚合物的制备方法具体为：先对脱硫弧菌进行活化培养制得脱硫弧菌亚种菌悬液，再将脱硫弧菌亚种菌悬液接种至液体培养基中，并加入亚硫酸根溶液，最后经胁迫/诱导培养后分离、提纯得到胞外聚合物。

优选地，亚硫酸根的终浓度为0.397mmol/L～12.694mmol/L。

进一步地，亚硫酸根的终浓度为0.793mmol/L～7.141mmol/L。具体地，亚硫酸根的终浓度为3.967mmol/L。

本发明使用含亚硫酸根的无机化合物作为胁迫/诱导因子，这些含硫胁迫/诱导因子均属于所使用厌氧菌株的营养物质，能有效刺激菌株的生长，使其获得相较于重金属胁迫/诱导更多的胞外聚合物。而且由于菌株本身对重金属就有一定的吸附能力，在含硫营养物质胁迫/诱导产生大量胞外聚合物后，其重金属吸附能力也有明显提升。且该制备方法操作简单，环境友好。