[發(fā)明專利]一種用于礦化固結(jié)鋅離子的磷酸鹽礦化菌制劑及其使用方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210215758.8
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102847708A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢春香;王明明;榮輝
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀(jì)昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于礦化固結(jié)鋅離子的磷酸鹽礦化菌制劑及其使用方法。?

背景技術(shù)

金屬離子的污染已經(jīng)成為了一個全球性的問題，無論是土壤當(dāng)中還是水體當(dāng)中，各種金屬離子進入了人類食物鏈的最底層，并隨著食物鏈進入人體，嚴重威脅著人類的身體健康，近年來對于金屬離子污染的治理已成為各國政府鼎力支持、各國研究機構(gòu)致力研究的重要方向。?

傳統(tǒng)的處理金屬離子的物理化學(xué)方法很多，但不同程度地存在著投資大、能耗高、操作困難、易產(chǎn)生二次污染等缺點。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，上世紀(jì)末以來，人們逐漸將低含量金屬離子污染治理的研究重點轉(zhuǎn)向了微生物修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)因其具有處理費用低、對環(huán)境影響小、效率高等優(yōu)點，越來越受到人們的廣泛關(guān)注。但遺憾的是，目前為止大多數(shù)微生物修復(fù)土壤金屬離子污染技術(shù)仍局限在實驗室水平，少有微生物修復(fù)金屬離子土壤的實例報道。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種用于礦化固結(jié)鋅離子的磷酸鹽礦化菌制劑及其使用方法，該方法是將配制好的磷酸鹽礦化菌的菌液噴灑至含有重金屬Zn離子的污染區(qū)域，以使Zn離子形成穩(wěn)定存在的礦物態(tài)。?

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種用于礦化固結(jié)鋅離子的磷酸鹽礦化菌制劑，每1~3mL的枯草芽胞桿菌種加入到100mL的滅菌培養(yǎng)液中30℃培養(yǎng)24h后得到；培養(yǎng)液的pH值為7，所述的培養(yǎng)液每100mL中的組成為：單磷酸酯3~5g、蛋白胨0.5~1.0g、牛肉膏浸取物0.1~0.3g、NaCl0.1~0.3g，余量為水。?

所述的用于礦化固結(jié)鋅離子的磷酸鹽礦化菌制劑的使用方法，將制劑直接噴灑至重金屬污染區(qū)域。?

有益效果：?

1.環(huán)境友好，因其不同于傳統(tǒng)處理重金屬的方法，對環(huán)境影響小、不易產(chǎn)生二次污染，充分保護了土質(zhì)的生態(tài)功能；本發(fā)明的試劑利用微生物在單磷酸酯誘導(dǎo)下的酶化作用，使其分解產(chǎn)生磷酸根離子，產(chǎn)生的磷酸根離子可在1h內(nèi)將環(huán)境中的Zn²⁺有效固結(jié)為礦物態(tài)。

2.充分利用自然界微生物資源，不僅資源豐富，而且工藝簡單，環(huán)境清潔，成本低?廉；?

3.微生物或者底物溶液均能夠非常方便地滲入到沙質(zhì)土壤或松軟土質(zhì)中；

4.礦化固結(jié)后的晶粒化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，確保了重金屬礦物對于植物體系的不可遷移性，最大限度降低其毒性作用。

附圖說明

圖1為沉淀樣品SEM形貌分析結(jié)果圖。?

圖2為沉淀樣品能譜分析圖。?

圖3為沉淀樣品紅外分析圖譜。?

圖4為沉淀樣品X射線衍射分析圖。?

具體實施方式

一種用于礦化固結(jié)鋅離子的磷酸鹽礦化菌制劑是由A，B兩組分組成。A組分是枯草芽胞桿菌（Bacillus?subtilis），采購于中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，菌粉經(jīng)活化后以菌液形式保藏。B組分是以每100mL計質(zhì)量組成為單磷酸酯3~5g，蛋白胨0.5~1.0g，牛肉浸取物0.1~0.3g，NaCl?0.1~0.3g和水。取每1mL~3mL菌種A加入到每100mL的pH值為7并滅菌后的B溶液中。在30℃培養(yǎng)24h后，即可得到磷酸鹽礦化菌制劑。?

磷酸鹽礦化菌制劑處理鋅離子的機理?

在實際污染當(dāng)中，Zn²⁺的污染存在形式可能有很多種，或者是各種形式混合在一起，這主要與污染源有關(guān)系。ZnCl₂在實際的產(chǎn)生應(yīng)用當(dāng)中也很廣泛，由于其一些特性，在生產(chǎn)生活當(dāng)中廣泛使用，所以本實驗主要采用ZnCl₂來進行實驗。枯草芽胞桿菌（Bacillus?subtilis）是指其能在生長繁殖過程中產(chǎn)生某一酶化特性，將周圍環(huán)境中的Zn²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺等離子以磷酸鹽的形式沉積礦化出來的一類菌種。因此，采用磷酸鹽礦化菌株生物礦化鋅離子過程可用如下反應(yīng)式來表達：

實施例1

取單磷酸酯4g，蛋白胨0.5g，牛肉浸取物0.3g，NaCl?0.2g，配成100mL溶液，調(diào)節(jié)其pH?值為7后，高溫滅菌25min。向100mL培養(yǎng)基中接入2mL枯草芽孢桿菌液，在170rpm，30℃恒溫搖床中培養(yǎng)24h后取出。然后加入ZnCl₂，1h后溶液中出現(xiàn)白色沉淀，過濾烘干后稱重，數(shù)據(jù)列于表1。結(jié)果表明：Zn²⁺礦化率為84.15%。