[發明專利]一種利用復合菌種協同作用處理六價鉻污染的方法

在審

• 申請號: 201510279005.7
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN104845928A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 許燕濱;屈毛毛;許詩慧;李亞飛;何曉琳
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C12N1/36
• 分類號: C12N1/36;C12N1/20;C12N1/14;C02F3/34;C12R1/07;C12R1/645;C02F101/22
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉媖

技術領域

本發明涉及一種處理重金屬鉻污染的方法，具體涉及一種利用復合菌種協同作用處理六價鉻污染的方法，屬于環境生物工程技術領域。

背景技術

鉻被廣泛應用于電鍍、印染、制革、冶金等行業，含鉻廢水和鉻渣的處理不當造成的污染越來越嚴重，鉻在自然界主要以三價鉻和六價鉻的形態存在，三價鉻不易溶于水，與土壤等介質的結合力強，流動性差，毒性較小，而六價鉻遷移性強，具有較高的生物毒性，能引起畸變和癌癥，損傷內臟器官，是對人體有較大危害的工業污染物。

目前治理含鉻廢水的方法主要有化學還原法、化學沉淀法、電化學沉淀法、萃取、反滲透、電滲析、液膜法等物理化學方法以及生物絮凝法、生物還原法、生物吸附法等生物學方法。物理化學方法存在有投資較大、運行維護成本較高、處理后的水質很難達到回用標準并且存在二次污染的可能；而生物法處理鉻污染廢水主要是通過生物還原和生物吸附作用，所具有的投資少，運行費用低，原料廉價，除鉻效果好，無二次污染等優點，使該法具有廣闊的發展前景。生物還原類型可分為：1.微生物以Cr⁶⁺作為呼吸鏈的最終電子受體被還原；2.微生物體內代謝過程中產生的可溶性酶將六價鉻還原成三價鉻；3.微生物代謝過程中產生的還原性次級代謝產物還原六價鉻。生物吸附是利用微生物的細胞壁、細胞膜等結構的構成組分所含有的羧基、羥基、巰基等官能團的活性化學作用吸附六價鉻，目前已經有大量的微生物被證實能夠在好氧或者厭氧環境下能夠還原六價鉻，如Arthrobacter?sp.,?Bacillus?sp.,?Providencia?sp.,?Microbacterium?sp.,?Serratia?sp.?等。但目前該方法的研究主要局限于單一菌株或菌群，由于純培養自身的條件較為苛刻，菌種培養周期長、費用高，限制了其應用。

中國發明“一種用于鉛鉻污染修復的芽孢桿菌CP-1及其應用”，申請號201410807594.7；中國發明“鉻污染土壤復合微生物修復劑及其制備方法和應用”，申請號201410681388.6；中國發明“一種堿性鉻污染土壤的微生物修復方法”，申請號201210355258.4；中國發明“一株能生物修復重金屬污染土壤的菌株及生物修復方法”，申請號201110050792.X，公開的都是采用單一菌株生物修復鉻污染的方法。

因此通過篩選除鉻菌株的馴化、分離、純化、復合培養等技術手段，培養制備協同作用的復合菌劑，提高微生物對處理廢水進水水質的耐受能力、降低處理成本，對生物處理法的實際應用有重要意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術物理化學方法以及單一微生物治理六價鉻污染的不足，提供一種利用復合菌種協同作用處理六價鉻污染的方法。復合菌種從同一土壤環境中篩選得到，菌種之間無拮抗作用，利用地霉菌生長代謝的適宜pH偏酸，芽孢桿菌的適宜pH偏堿的特性，將兩株菌種單獨培養分別得到單一菌液，再將菌液（體積比1:1）接種于同一污染水體中混合培養用于處理六價鉻污染，使混合菌能夠處理酸性和堿性廢水，擴大菌劑對進水酸堿度的適應范圍，酸性進水時，芽孢桿菌優先大量繁殖，代謝產物積累，溶液pH降低，為地霉菌生長創造條件，地霉菌開始大量繁殖，生物量的增加使六價鉻含量及有機物含量快速降低，水質得到凈化，而堿性進水時適宜地霉菌生長，地霉菌短時間內大量增殖還原、吸附六價鉻，消耗有機質，水質得到凈化。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種利用復合菌種協同作用處理六價鉻污染的方法，馴化篩選步驟：

（1）取鉻污染土壤樣品10?g加入到100?ml牛肉膏蛋白胨液態培養基中，30℃培養24?h，搖床轉速為120?rpm；

（2）?取步驟（1）培養液1?ml轉移進100?ml無機鹽液態培養基，培養基中含六價鉻20?mg/L，六價鉻以重鉻酸鉀配制，30℃培養24?h，搖床轉速為120?rpm；

（3）?取步驟（2）培養液?1?ml轉移至100?ml無機鹽液態培養基，培養基中含六價鉻30?mg/L，六價鉻以重鉻酸鉀配制，30?℃培養24?h，搖床轉速為120?rpm，以此類推其余條件不變以10?mg/L的增量，逐步增加六價鉻的含量，直至六價鉻濃度達到50?mg/L，培養24?h后得到馴化菌液；

（4）?取馴化菌液1?ml轉移至9?ml無菌生理鹽水中，稀釋10倍，菌液依次梯度稀釋至菌液濃度為10^-7；