[發明專利]對鎘具有固定效應并能促進植物生長的腸桿菌及其應用

有效

• 申請號: 201510059908.4
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104673715B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 侯勇;張亮;夏中梅;王強鋒;朱彭玲;黃秀輝;胡甦;王赟;曾蕓;王蘭英;曾顯斌
• 申請（專利權）人: 四川省蘭月科技有限公司;四川省農業科學院生物技術核技術研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;A01P21/00;B09C1/10;C12R1/01;C02F101/22
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司51100
• 代理人: 馮忠亮

技術領域：

本發明與土壤中篩選的微生物有關，尤其與有高固定鎘性能的細菌腸桿菌及其在重金屬鎘污染水體及土壤的生物修復中的應用有關。

背景技術：

重金屬作為一類危害很大的污染物，具有移動性，周期長，易積累，毒性大等特點，隨著人類活動的加劇，越來越多的重金屬污染物通過大氣沉降、污水灌溉、固體廢棄物排放以及農藥和化肥的施用等途徑進入土壤和水體，而土壤與水源都是人類賴以生存的資源。因此，如何阻止和減少重金屬通過土壤、水源、食物鏈等途徑危害人類的健康，受到社會及學界的普遍關注。

鎘（Cd）是一種稀有分散的重金屬，在自然界中背景值較低，廣泛應用于人類活動的工業、農業生產等領域。工業上應用包括塑料穩定劑、著色劑、電鍍、抗腐劑和抗摩擦劑、光敏元件和電池生產等行業；農業生產上，鎘化合物有時會被添加到殺蟲劑和殺菌劑中，直接施于人類賴以生存的土壤中，造成對植物和土壤、水體環境的污染。與其它重金屬相比，鎘的毒性更大、生物有效性更高、更容易被生物利用積累，不僅直接影響土壤和水體的生態結構，還會影響植物的生長發育，降低植物產量和品質，并通過食物鏈、水源危及動物和人類，誘發肝、腎、骨骼病變，還有致癌作用，是目前污染面積最大、危害最大的重金屬污染物之一。我國鎘污染耕地面積已達1.3×104 hm²，每年約有5.0×10⁷ kg的稻米鎘含量超標。2003年農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心對我國各地稻米質量安全普查結果表明，按照我國稻米Cd含量0.2 mg·kg^-1的限量標準（GB15201—1994），鎘的超標率超過10%，一些鎘污染地區的稻米Cd含量高達0.4–1.0 mg·kg^-1，遠遠超過我國谷物中鎘的最高許可量標準。

因此，尋找一種能夠有效治理鎘污染的方法是當前一個重要的課題。重金屬污染治理，傳統的方法有工程治理措施、物理化學修復、化學修復措施，包括吸附法、電化學處理法、離子交換法、萃取法和膜分離法等。但在實際應用中，工程治理措施在花費大量人力金錢的情況仍然只是治標不治本；物理化學修復方法只適合小范圍的污染修復；化學修復通過對重金屬的吸附作用、氧化還原作用、拮抗或沉淀作用降低重金屬污染，是治理重金屬污染應用較多的方法，但也可能存在化學物質二次污染的風險。

近年來，隨著生物技術的發展，利用特定的生物，如植物、微生物或原生動物的吸收、轉化、清除或降解作用，鈍化、固定或去除環境污染物，實現環境凈化、恢復生態效應的生物修復污染物的措施日益受到重視。重金屬污染物的生物治理技術，是一種環境友好的、不引入二次污染的生物處理技術，能夠有效地切斷重金屬污染的廢水、土壤介質對水源和食物鏈的污染途徑，消除重金屬污染給人類健康帶來的潛在威脅，具有良好的經濟效益和應用前景。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種對重金屬鎘具有高吸附和固定作用的腸桿菌。

本發明的另一目的在于提供上述腸桿菌在去除水體鎘污染、修復鎘污染土壤和促進植物生長方面的應用。

本發明是這樣實現的：

對鎘具有固定效應，并能促進植物生長的腸桿菌，其拉丁文名Enterobacter sp.，保藏單位：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號。

保藏日期：2014年8月25日，保藏編號：CGMCC NO.9539。

所述的腸桿菌在去除水體鎘污染、固定土壤中的鎘，降低土壤中有效態鎘的含量方面的應用。

所述的腸桿菌在促進植物生長方面的應用。

本發明提供的腸桿菌對重金屬鎘具有固定的效應，可以有效地吸附聚集污染水體中的鎘，最終達到去除鎘污染的目的；同時，本發明所述的腸桿菌可以有效地吸附固定土壤中的鎘，減少土壤中有效態鎘的含量，最終達到修復鎘污染土壤的目的；此外，本發明腸桿菌具有生物合成和分泌植物生長素IAA的效應，生長素具有顯著促進植物生長的作用。

附圖說明：

圖1為溶液中鎘離子去除效果及pH值隨時間變化曲線圖。

圖2為腸桿菌LY6處理不同時間后土壤中不同形態鎘的含量圖。

注：EC-可交換態；CC-碳酸鹽結合態；FM-鐵錳氧化物結合態；OF-有機質結合態；RS-殘渣態。

圖3為未經腸桿菌LY6處理土壤中不同形態鎘的含量圖。

注：EC-可交換態；CC-碳酸鹽結合態；FM-鐵錳氧化物結合態；OF-有機質結合態；RS-殘渣態。