[發明專利]一種利用經非離子型表面活性劑處理的真菌修復鈾(VI)污染水體的方法

有效

• 申請號: 201410439238.4
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104176835A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 譚倪;陳芳;楊司坤;龍威;張穩;賈曉鶴;侯丹;廖森
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 湖南省國防科技工業局專利中心 43102
• 代理人: 馮青

技術領域

本發明涉及鈾(VI)污染水體的修復技術領域，是一種利用經非離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨處理的紅樹林內源真菌Fusarium?sp.#ZZF51（一株典型的兼性海洋抗輻射真菌，可于淡水、陸棲及海洋環境生產及產孢）快速清除水體中鈾(VI)污染的方法。

背景技術

鈾是一種放射性物質，也是一種重要的能源物質，在水體和土壤中大多以鈾酰離子（UO₂²⁺）形式存在。隨著核工業的快速發展及廢舊核設施的退役，一些含鈾(VI)廢水已給環境和人類帶來了較為嚴重的危害，鈾(VI)通常由食物鏈蓄積在人體肝臟和骨骼中，可誘發肺癌、肝癌、胰腺癌等多種疾病。人們在放射性廢水尤其是含鈾(VI)廢水的處理方面,?目前主要有混凝沉淀、化學沉淀、萃取、膜分離、氧化還原、沉降-結晶、凝結-絮凝、物理吸附、離子交換、電化學處理、蒸發濃縮、滲析及反滲透等方法，這些傳統方法雖在一定程度取得了較好效果，但普遍存在產生的泥漿量較大,?工藝流程冗長,?后續處理煩瑣，成本高以及二次污染等，尤其對含低/微量鈾(VI)廢水的處理效果很一般，正因如此，它們的應用便受到極大限制。

微生物修復是指利用微生物機體表面及體內本身化學結構與成分特性來吸附溶于水中的重金屬離子,再通過固液分離去除水溶液中重金屬離子的一種方法，它以其高效廉價,適應的pH值和溫度范圍寬,選擇性好且對低濃度廢水(重金屬質量濃度1～100?mg/?L)處理效果好等優點而廣受關注。與傳統的修復技術相比,微生物修復具有以下顯著特點：（1）吸收速度快，吸收量大，選擇性好；（2）處理效率高，pH值和適應溫度范圍寬；（3）生物吸收材料來源廣泛，品種豐富，成本低；（4）投資小，運行費用低，可有效地回收一些有用貴重金屬；（5）用一般化學方法就能解吸生物材料上所吸附的重金屬離子，且解吸后的生物材料可循環使用。正因如此，微生物修復法被視為處理大量含低濃度重金屬離子廢水的最理想方法，也是該領域內最有前景的方法。

在過去十多年里，通過微生物修復法來處理含鈾(VI)廢水主要體現在以下兩個方面：（1）改性微生物材料修復鈾(VI)污染水體，通常對微生物進行改性的化學物質多為常見有機溶劑、有機酸堿以及能發生聚合反應的有機單體等，而對采用非離子型表面活性劑來改性微生物的報道卻很少。本項專利是一種利用十六烷基三甲基溴化銨處理的兼性南海紅樹林內源真菌Fusarium?sp.#ZZF51修復鈾(VI)污染水體的方法，至今未見文獻報道。（2）修復鈾(VI)污染水體的微生物絕大部分來源陸地，而對海洋來源（包括紅樹林來源）的微生物卻鮮有報道。一般來說，海洋微生物分為兩大類：第一類為專性海洋微生物，即只能在海洋和河口環境中生長和產孢；第二類為兼性海洋微生物，即來自淡水或陸棲但能在海洋環境中生產和產孢的種類，誠然，這類微生物仍能回歸淡水或陸棲進行生產及產孢。眾所周知，海洋環境具有高鹽、高壓、低溫、少光照、貧營養、局部高溫等特征，正是這種極端環境造就了海洋來源微生物擁有自己特殊的種屬及獨特的代謝方式，并能產生結構新穎功能獨特的代謝產物，這些代謝產物十分有助于微生物對鈾(VI)污染水體的修復，所以說利用海洋來源微生物來修復鈾(VI)污染水體則潛力無限。

發明內容

針對上述情況，本發明的目的是提供一種利用經非離子型表面活性劑處理的真菌修復鈾(VI)污染水體的方法，該方法既具有取材方便、成本低廉、環境友好，修復效率高（尤其對低鈾(VI)離子濃度廢水），又具有處理步驟簡單，風險小，水體pH值近中性，適應溫度范圍寬等多重特點。

為解決上述任務，本項專利通過采樣和培養實驗，從多種南海紅樹林內源真菌中篩選出本身富集鈾(VI)能力強、生長和繁殖速度快、且耐鹽抗輻射的兼性海洋真菌Fusarium?sp.#ZZF51。真菌Fusarium?sp.#ZZF51采自湛江，由中山大學化學化工學院海洋天然產物實驗室林永成教授和佘志剛教授惠贈，菌種現保存在中山大學化學化工學院及南華大學化學化工學院。通過將該真菌一次投放可使濃度為20-150?mg/L的含鈾(VI)污染水體中鈾(VI)的濃度下降90%以上，最終完全達到國家的排放標準。