[發明專利]一種能適應高固液比體系的鎘污染土壤治理復合菌劑的應用

有效

• 申請號: 201710249872.5
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106984646B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 柏連陽;劉學端;蔣慧丹;劉宏偉;郝曉東
• 申請（專利權）人: 湖南省農業生物技術研究所;中南大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;C12N1/20;C12N1/16;C12R1/01;C12R1/72;C12R1/02;C12R1/645;C12R1/385
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 袁靖

本發明公開了一種能適應高固液比體系的鎘污染土壤治理的復合菌劑的應用，屬于微生物治理重金屬污染土壤技術領域。本發明采用多種微生物復配成一種可高效治理鎘污染土壤的功能菌群，其中包括隱性嗜酸桿菌、皺褶假絲酵母、固氮醋酸桿菌、粘紅酵母菌、銅綠假單胞菌、嗜酸氧化硫硫桿菌和嗜酸氧化亞鐵硫桿菌，并在逐步增加鎘污染土壤含量，提高土壤與微生物菌液固液比的條件下對功能菌群進行適應性培養，使其能夠應用于高固液比體系的修復環境。本發明不但解決了復配的功能菌群在加入到污染土壤中適應性差，生長速度慢的問題，而且保證了污染土壤中不溶態鎘轉化為離子態鎘所需的微生物和化學反應多樣性，使該功能菌群在高固液比體系中也能有較高的鎘去除率。

技術領域

本發明涉及一種能適應高固液比體系的鎘污染土壤治理復合菌劑的應用，屬于微生物轉化治理重金屬污染土壤技術領域。

背景技術

近幾年，鎘污染事件已成為全世界關注的環境安全保護問題。工業中排放的金屬鎘廢渣、廢氣、廢水會直接或間接污染耕地土壤。鎘極易被農作物的根吸收而向籽實遷移，最后通過食物鏈進入人體，對人類健康構成嚴重威脅。與傳統的物理化學和植物修復鎘污染土壤技術相比，微生物修復技術具有很大的優勢。微生物能夠影響鎘在土壤中的地球化學行為，使各種不同形態鎘轉化為可溶態從土壤中徹底清除，從而使鎘失去“毒性”，并且微生物修復技術對土壤肥力和代謝活性沒有影響，能夠避免二次污染物對人類健康和環境的影響；同時，微生物具有豐富的物種資源，隨著分子生物學技術的不斷發展，微生物修復機理研究的也越來越深入，使得微生物修復成為最具有發展和應用前景的技術之一。

微生物對鎘污染土壤的修復效率受許多因素的影響，比如土壤性質、含水量、溫度、氧含量、pH值、氧化還原電位和有機物含量等。其中，修復環境中土壤和液體固液比在構建和優化微生物功能菌群并保持菌群活性，從而提高污染土壤鎘去除率方面起到非常重要的作用。隨著固液比的提高，修復環境中重金屬濃度、有機質的增加以及本土微生物對功能菌群的競爭抑制，均會影響微生物的生長速率；此外，固液比的增加會由于土壤的緩沖能力而影響土壤pH的變化，重金屬在土壤中的鈍化及溶解反應與土壤pH有很大相關性，pH值是影響微生物轉化重金屬形態過程的重要因素。要實現鎘污染土壤微生物修復技術的工業化應用，提高功能微生物群落對高固液比體系的適應性是一個重要的前提，這將大大降低微生物在擴大培養過程中的生產成本和工業用水量的大量減少。

發明內容

本發明的目的是提供一種能適應高固液比體系的鎘污染土壤治理復合菌劑的應用。該復合菌劑不僅保證了污染土壤中不溶態鎘轉化為離子態鎘所需的微生物和化學反應多樣性，而且使該功能菌群在高固液比體系中也能有較高的鎘去除率。

本發明的目的是通過以下方式實現的。

一種能適應高固液比體系的鎘污染土壤治理復合菌劑的應用，將所述的菌劑用于治理鎘污染土壤。具體是將菌濃為1-4×10⁷個/mL的復合菌劑中加入60％質量濃度的鎘污染土壤，恒溫培養箱轉速為170～175rpm，溫度為25～30℃，初始pH值為2.5-3.0，處理時間為3～7天。所述的復配菌劑由隱性嗜酸桿菌(Acidiphilium cryptum)、皺褶假絲酵母菌(Candida rugosa)、固氮醋酸桿菌(Acetobacter diazotrophicus)、粘紅酵母菌(Rhodotorula glutinis)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、嗜酸氧化硫硫桿菌(Acidithiobacillus thiooxidans)和嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidthiobacillusferrooxidans)混合組成。

作為進一步的改進，先將隱性嗜酸桿菌、皺褶假絲酵母菌、固氮醋酸桿菌、粘紅酵母菌和銅綠假單胞菌混合得到復合群落a；嗜酸氧化硫硫桿菌和嗜酸氧化亞鐵硫桿菌混合得到復合群落b；然后將復合群落a和b混合得到復合群落c，最后再培養得到復合菌劑。