專利名稱：一株對(duì)重金屬具有耐受性的菌株及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐受多種重金屬的菌株以及利用該菌株制備生物吸附劑的應(yīng)用
方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)化發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻的重金屬污染，由于其不可降解和生物累積特性，對(duì)生態(tài)環(huán) 境和人類健康構(gòu)成了巨大威脅。傳統(tǒng)的廢水處理方法主要有沉淀，吸附，電解，膜分離等。但 這些方法普遍存在投資成本高，存在二次污染，對(duì)痕量重金屬處理效果差等缺點(diǎn)。生物吸附 因其成本低廉，材料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為研究熱點(diǎn)。從受重金屬污染的土壤中分離篩選出的微生物，因受生存環(huán)境中重金屬的脅迫， 既能對(duì)重金屬有一定耐受性，又能對(duì)重金屬具有高效吸附能力，因此具有成為高效重金屬 吸附劑的潛力。但是，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者在生物吸附方面開展的研究工作主要集中在真菌、藻 類、酵母等，而以細(xì)菌作為生物吸附劑材料的國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少。細(xì)菌是近地表環(huán)境中分布最 廣、生物量最大的生物類型。細(xì)菌細(xì)胞表面通常都有多種帶負(fù)電荷的功能基團(tuán)，如羧基、磷 ?；?、羥基等，因此表現(xiàn)出顯著的親金屬特性，且以細(xì)菌作為吸附劑具有效率高、選擇性強(qiáng) 和吸附容量大等特點(diǎn)，是理想的吸附材料之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的重金屬耐受細(xì)菌，該菌株具有重金屬高耐受性， 并可利用其制備高效重金屬吸附劑，將其用于重金屬污染治理，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，環(huán)境 友好。一株對(duì)重金屬具有耐受性的菌株Microbacterium sp. T3的保藏號(hào)為 CGMCCNo. 4282。該菌適合培養(yǎng)條件為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，單一重金 屬，自然 pH。所述的單一重金屬分別是 Pb2+、Mn2+、Cr6+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+， 濃度為0. lg/L。所述的菌株應(yīng)用于去除水中重金屬；具體用于制備去除水中重金屬的生物吸附 劑；特別是制備去除鉛的生物吸附劑。將所述的菌株活化、培養(yǎng)、收集、洗滌、烘干、研磨，制成粉末狀生物吸附劑。具體如 下(1)將所述的菌株劃線接種至新鮮的固體培養(yǎng)基上，30°C培養(yǎng)48h，進(jìn)行活化；(2)挑取生長(zhǎng)出的單克隆菌落接種到液體培養(yǎng)基中，在3(TC、120r/min振蕩培養(yǎng) 24h，獲得對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌液；(3)再以體積分?jǐn)?shù)為2%的接種量將菌液接入液體培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)12h，(4)經(jīng)5000r/min離心20min收集菌體，并用去離子水洗滌3次，收集濕菌體80°C 烘干至恒重，磨細(xì)即可。
所述的固體培養(yǎng)基組分為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，瓊脂 15g，pH7.0;所述的液體培養(yǎng)基組分為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L， ρΗ7· 0。本發(fā)明采集湖南某廠鉻污染土壤，經(jīng)過(guò)篩選和分離得到一株細(xì)菌，經(jīng)鑒定，其 16s rRNA基因序列于Microbacterium sp. 16S rRNA有99 %的相似性，命名為微桿菌 Microbacterium sp. T3。該細(xì)菌已于2010年10月29日向中國(guó)微生物菌種保藏管理委員 會(huì)普通微生物中心(CGMCC)提交生物保藏，保藏號(hào)為CGMCCNo.4282。利用菌株可制得生物 吸附劑，用于含鉛廢水處理。本發(fā)明中，分離、純化細(xì)菌的過(guò)程為1、取采自湖南某廠的鉻污染，磨細(xì)過(guò)篩，按比例溶于含無(wú)菌蒸餾水的三角瓶中， 30°C恒溫振蕩箱(130r/min)培養(yǎng)30min，取出三角瓶置于水平桌面靜置30min ；2、取上清液涂布于含Cr6+固體培養(yǎng)基上，30°C恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)； 3、48h后挑取已生長(zhǎng)的菌落分別接種至不同重金屬固體培養(yǎng)基中，30°C恒溫培養(yǎng) 箱培養(yǎng)；4、48h后挑取在不同重金屬培養(yǎng)基中均生長(zhǎng)的單菌落培養(yǎng)。

所述的土樣與無(wú)菌水的比例為1 100。所述的含Cr6+固體培養(yǎng)基為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L， Cr6+O. lg/L，瓊脂 15g/L，自然 pH。所述的重金屬固體培養(yǎng)基為胰蛋白胨 10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，單 一重金屬，瓊脂15g/L，自然pH。

所述的單一重金屬分別是Pb2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+，濃度為 0.lg/L。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明所述的細(xì)菌只需提供C源、N源和無(wú)機(jī)鹽即可在不同重金屬培養(yǎng)環(huán)境中 存活并生長(zhǎng)，生命力強(qiáng)，生長(zhǎng)速度快，生物量大，對(duì)多種重金屬均有較高的耐受性，耐受金 屬種類多、耐受濃度高。2.本發(fā)明所述的的生物吸附劑在制備時(shí)只需將保藏菌種活化、培養(yǎng)、收集、洗滌、 烘干、研磨即可制得所述的吸附劑，操作簡(jiǎn)單，成本低廉。3.本發(fā)明所述的吸附劑對(duì)鉛離子的最大吸附量大于87mg/g，吸附容量高于目前 常見的細(xì)菌類吸附劑。基于死體細(xì)菌，相比活體生物吸附劑，無(wú)需外加營(yíng)養(yǎng)源，且不存在重 金屬毒害作用，更易保存和運(yùn)輸，適應(yīng)范圍廣泛。4.本發(fā)明所述的吸附劑吸附完成后可通過(guò)焚燒以生物礦砂的形式加以回收。在整 個(gè)培養(yǎng)、制備過(guò)程中不加入任何有機(jī)溶劑，以菌體為生物吸附劑，無(wú)二次污染，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)小。


圖1 本發(fā)明的菌株的菌落形態(tài)圖；圖2 本發(fā)明的菌株的系統(tǒng)發(fā)育分析樹；圖3 本發(fā)明的吸附劑吸附鉛的效果圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實(shí)施例1 菌株形態(tài)特征及及生物學(xué)鑒定1.形態(tài)特征將單克隆菌落劃線接種至LB固體培養(yǎng)基中，將平板倒置于恒溫培養(yǎng)箱，30°C培養(yǎng) 1 3天，觀察其菌落形態(tài)。Microbacterium sp. T3圓斑，鮮黃色，表面光滑濕潤(rùn)，無(wú)擴(kuò)散， 見圖1。2.生理生化特性革蘭氏染色、氧化酶試驗(yàn)、接觸酶試驗(yàn)、細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)性試驗(yàn)、糖醇類的氧化發(fā)酵試 驗(yàn)(包括葡萄糖、乳糖、半乳糖、果糖、木糖、蔗糖、麥芽糖、甘露醇)、利用糖醇的產(chǎn)氣試驗(yàn)、 甲基紅試驗(yàn)、V-P試驗(yàn)、吲哚試驗(yàn)、硝酸鹽還原試驗(yàn)、H2S產(chǎn)生試驗(yàn)、精氨酸雙水解酶試驗(yàn)、檸 檬酸鹽利用試驗(yàn)、脲酶試驗(yàn)、淀粉水解、石蕊牛奶試驗(yàn)、明膠液化試驗(yàn)，結(jié)果見表1。表 權(quán)利要求
1.一株對(duì)重金屬具有耐受性的菌株Microbacterium sp. T3，其特征在于，所述菌株的 保藏號(hào)為 CGMCCNo. 4282。
2.權(quán)利要求1所述的菌株應(yīng)用于去除水中重金屬。
3.權(quán)利要求1所述的菌株應(yīng)用于制備去除水中重金屬的生物吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的菌株的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的菌株應(yīng)用于制備去除 水中重金屬鉛的生物吸附劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的菌株的應(yīng)用方法，其特征在于，將所述的菌株活化、培養(yǎng)、收 集、洗滌、烘干、研磨，制成粉末狀生物吸附劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的菌株的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的生物吸附劑的 制備方法具體如下(1)將所述的菌株劃線接種至新鮮的固體培養(yǎng)基上，30°C培養(yǎng)48h，進(jìn)行活化；(2)挑取生長(zhǎng)出的單克隆菌落接種到液體培養(yǎng)基中，在30°C、120r/min振蕩培養(yǎng)Mh， 獲得對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌液；(3)再以體積分?jǐn)?shù)為2%的接種量將菌液接入液體培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)12h；(4)經(jīng)5000r/min離心20min收集菌體，并用去離子水洗滌3次，收集濕菌體80°C烘干 至恒重，磨細(xì)即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的菌株的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的固體培養(yǎng)基組分為胰 蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，瓊脂15g，pH7. O ；所述的液體培養(yǎng)基組分為 胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，pH7. O。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株對(duì)重金屬具有耐受性的菌株Microbacterium sp.T3及其應(yīng)用。菌株Microbacterium sp.T3保藏號(hào)CGMCCNo.4282。該細(xì)菌能夠耐受Pb2+、Cr6+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+等多種重金屬，特別對(duì)Pb2+和Mn2+的耐受濃度分別達(dá)到2000mg/L和1000mg/L以上。將菌種活化、培養(yǎng)、收集、洗滌、烘干制得去除重金屬的吸附劑，對(duì)重金屬Pb2+的最大吸附量可達(dá)87.49mg/g。
文檔編號(hào)C12N1/20GK102127516SQ201010596719
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者楊志輝, 柴立元, 蘇艷蓉, 閔小波, 陳躍輝 申請(qǐng)人:中南大學(xué)