[發明專利]一種耐輻射曲霉及其在吸附銫137生物處理中的應用

有效

• 申請號: 201410334312.6
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104087519A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 王瑋;王衛憲;張志東;謝玉清;張麗娟;徐輝;顧美英;朱靜;唐琦勇;宋素琴;王耀琴;楚敏
• 申請（專利權）人: 新疆農業科學院微生物應用研究所
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;B01J20/00;C12R1/66
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技術領域

本發明涉及一種微生物菌種應用于生物吸附放射性核素技術領域，具體的，本發明涉及一種耐輻射曲霉及其在放射性核素吸附中應用的技術領域。

背景技術

城市化、工業化及人口增長造成全球性能源危機，可持續發展需求使得人類越來越依賴于新能源。核能以其極低的二氧化碳排放和巨大的發展潛力而越來越受到眾多國家的重視。核能高速發展的同時，也給全球環境造成巨大的壓力，使放射性污染成為當前重大的環境問題之一，特別是以切爾諾貝利和日本福島核電站為代表的核事故向環境釋放了大量的放射性污染物，造成當地及周邊環境嚴重的放射性污染，對生態環境和人類健康造成長期巨大的潛在威脅。

作為生態系統的重要組成部分，微生物種群數量大、分布廣、比表面積大、繁殖快，對環境變化的適應能力強，對放射性輻射表現出高度的耐受性。利用生物作用清除、修復和治理放射性污染具有選擇性強、處理時間短、成本低，不造成二次污染和不破壞生態環境等優點，近年來已成為放射性污染治理的熱點研究技術之一。

銫137(Cs¹³⁷)?是重要的裂變產物之一，也是核彈、核武器試驗和核反應堆內核裂變的副產品之一，其半衰期較長，具有較高的遷移性，易通過生物鏈轉移造成輻射危害，它會釋放伽瑪射線，在環境放射性污染修復中備受關注。銫137的半衰期較長達30年，會在環境或生態系統中存留、積累和遷移，造成嚴重的環境污染和生態危害。如果透過進食或呼吸，攝入了銫137，或受到沉降在地面上的銫137所照射，都會對身體有較持久的影響。

在治理放射性環境污染方面，傳統方法是工程法、化學法。工程法是物理性地收集和隔離放射性物質的方法，化學法是采用特殊的化學品來固定和清除放射性污染。上述方法雖然已得到成功的應用，如日本的廣島和長崎兩個城市、馬紹爾群島共和國的比基尼環礁核試驗場和澳大利亞的馬拉林加核試驗場的修復與重建，但其成本很高，難以用于大面積輻射區的修復，因此，工程與化學的方法局限性很大。生物修復是利用特殊的生物富集和固定放射性污染物的方法，主要是微生物和植物，特別是微生物功能利用最受關注,因其成本低，適合于大面積修復，因而生物修復放射性污染成為當前研究的熱點。

研究表明：微生物不僅可通過溶解和沉淀、生物吸附和吸收、氧化還原等作用來治理環境中的放射性核素污染,并且可以通過改變植物根際微環境?,從而提高植物對重金屬離子和放射性核素的吸收、揮發或固定的效率。相關的研究也取得了積極進展，如Jana?Sitte^[1]?等研究證明放射性核素鈾（U）在土壤中的遷移率受環境中微生物及環境因子的影響，Eva-Maria?Burkhardt^[2]研究表明Fe(III)還原菌的增生有利于包括U在內的重金屬離子由土壤向地下水遷移。?C.Hwang?和D.Moreels^[3]等的研究表明，細菌菌群可促使可溶態U（VI）向穩定的U（IV）轉化，Beyenal^[4]等研究顯示硫酸鹽還原菌可固定U，Copplestone^[5]等分離獲得可大量積累¹³⁷Cs、^238+239+240Pu等放射性核素的微生物菌株，Hu^[6]等的研究表明許多微生物都能吸附U，如Pseudomonas?aeruginosa?CSU、Aspergillus?fumigatus?和Saccharomyces?cerevisiae。Entry^[7]等研究發現施用AM菌根菌可促進行植物對¹³⁷Cs、⁹⁰Sr的積累，Oneidensis希瓦氏菌MR-1，可以有效將可溶性U⁶⁺、Cr⁶⁺和Tc⁷⁺還原為不溶性U⁵⁺、Cr³⁺和Tc⁴⁺。

利用微生物修復放射性環境污染已經有成功的例子，Groudev^[8]在2001年利用土著微生物對保加利亞南部含有放射性元素鈾、鐳和釷同重金屬銅、鎘和鉛污染土壤,進行原位修復，經過8個月的時間，污染物的水平下降到人體安全范圍。