[發明專利]一種能與植物材料聯合作用去除工業廢水中鎘的微生物及其去除鎘的方法

無效

• 申請號: 201010572037.3
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102086443A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 羅勝聯;饒嬋;陳覺梁;徐濤英;陳亮;李波;劉承斌
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C02F101/20;C12R1/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及去除工業廢水中鎘方法，尤其涉及利用生物吸附、吸收重金屬鎘的特性去除工業廢水中鎘的方法。

背景技術

隨著工業的發展，有毒重金屬對環境的污染嚴重威脅著人類健康，逐步成為全球性問題。其中鎘是劇毒性物質，且有協同作用，可使進入體內的其他毒物的毒性增大；還可以在人的肝、腎、胰腺和甲狀腺內積累，可引起骨、消化道、血管的病變，表現有神經痛、骨質疏松、骨折、貧血、內分泌失調等癥狀；鎘還有致癌、致畸、致突變作用。

鎘污染主要來源于電鍍、冶礦、冶煉、染料、電池和化學工業廢水的排放，利用植物材料做吸附劑處理含鎘廢水是近年來迅速發展起來的處理工業廢水的新技術，它利用隨處可得的工、農業廢棄材料吸附廢水中的重金屬離子。與傳統方法相比具有操作簡單、成本低、去除效率高、可重復利用等有優點，能高效的處理中低濃度重金屬離子廢水。然而，由于植物材料本身的性質特點，當將材料磨碎用作生物吸附時材料中的可溶解性有機化合物易溶解于廢水中，使得水體顏色偏黃，出水COD、BOD、TOC等值均偏高，影響處理效果。傳統的修飾方法包括用甲醛、氫氧化鈉、濃硫酸、芬頓試劑等溶液預處理植物材料。這些材料修飾方法都不同程度上引入了新的化學污染，增加了處理成本，且吸附效率提高不大，甚至有所降低。另外用微生物作吸附劑處理重金屬廢水時，由于活體微生物對環境要求較高，需要往廢水中添加有機碳源、改變pH值等，使得處理成本增加，如何解決利用生物吸附劑處理重金屬廢水中存在的這些問題，就成為本領域技術人員面臨的一個新課題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能與植物材料聯合作用去除工業廢水中鎘的微生物，同時還提供一種吸附效率高、效果好、適用范圍廣、成本低、無污染的利用植物材料及內生菌共同作用處理工業鎘廢水的方法。

一種能與植物材料聯合作用去除工業廢水中鎘的微生物，名稱為Arthrobacter?oxydans?LKR02，保藏編號為CCTCC?M?2010299。

應用所述的微生物與植物材料聯合作用去除工業廢水中鎘的方法，包括以下步驟：

先調節待處理工業廢水的pH值至5-8，每立方米的含鎘廢水中添加不少于5kg的植物材料；振蕩吸附后濾除植物材料，然后往濾液中接種Arthrobacteroxydans?LKR02菌，繼續進行振蕩吸附后過濾，完成對工業廢水的處理。

所述用于處理含鎘廢水的植物材料是收割后的油菜秸稈。

所述的油菜秸稈用清水洗凈，置于烘箱中50℃烘干至恒重，粉碎過50目篩即可。

所述的rthrobacter?oxydans?LKR02菌在液體LB培養基中培養，按體積比為0.01-1％的比例接種于待處理廢水中。

所述的兩次振蕩吸附過程均是采用搖床進行的，搖床的轉數為120-150rpm；pH值為6.5-7.5；溫度為20-35℃。

所述的植物材料吸附時間為40-70min；優選40min。

所述的Arthrobacter?oxydans?LKR02菌吸附時間為72-96h；優選72h。

本發明Arthrobacter?oxydans?LKR02菌為非模式菌株，氧化節桿菌屬，革蘭氏陽性菌，呈短桿狀，多聚排列，無芽孢，無莢膜，異養，生長過程中需要氧氣，不需光照。該菌體單菌落形態圖見圖1。

該菌分離方法：

首先將從礦區采集到的新鮮龍葵植株用自來水沖洗表面，去除表面粘附的土壤顆粒，然后用剪刀將整株龍葵剪成根、莖、葉三部分，隨后將這三部分分別置于70％乙醇溶液浸泡3min、次氯酸鈉溶液(2％可用Cl^-)浸泡30min進行表面消毒，再用已消毒的去離子水沖洗植物材料表面粘附的消毒液，隨后將適量的根、莖、葉分別置于研缽中，加入幾毫升PBS緩沖液，研磨，最后將研磨液逐次稀釋到10^-1-10^-8倍，吸取0.1mL稀釋液于LB固體培養基中于28℃恒溫箱中培養2-14天，在培養期間，觀察菌落的形態、顏色等性質，挑取具有不同形態結構的菌落于LB液體培養基中擴大培養，再將經擴大培養后的菌體稀釋適當倍數于LB固體培養基中，觀察單菌落的表面形態特征，并以LKR(表明該菌分離于龍葵根)、LKS(龍葵莖)、LKL(龍葵葉)的標記命名。(菌種分離實驗中用到的溶液、研缽、杵、培養皿、燒杯等都都需先進行滅菌處理，且菌種分離操作于無菌室超潔凈臺中進行。)

本發明Arthrobacter?oxydans?LKR02菌分離于龍葵根部。