[發明專利]一種能高效生物轉化污染土壤中鎘形態的微生物菌劑

有效

• 申請號: 201710268818.5
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106947720B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 劉學端;柏連陽;劉宏偉;蔣慧丹;鄧燕
• 申請（專利權）人: 中南大學;湖南省農業生物技術研究中心
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/16;C12N1/14;C12N1/36;B09C1/10;C12R1/72;C12R1/645;C12R1/01
• 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高效生物轉化土壤中鎘形態的微生物菌劑，該微生物菌劑能將污染土壤中難利用鎘高效轉化成可溶態鎘，其主要由25～35％產朊假絲酵母(Candida utilis)、15～20％申克孢子絲菌(Sporothrix sp.)、15～20％氧化亞鐵嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、15～20％嗜酸硫桿菌(Sulfobacillus acidophilus)、5～15％異化鐵還原菌(Shewanella oneidensis)組成。將微生物菌劑用于處理鎘污染土壤，鎘的去除率在82～95％之間。與現有鎘污染土壤轉化修復技術相比，該微生物菌劑具有高效轉化鎘形態的優勢，而且周期短，費用低，易于推廣。

技術領域

本發明屬于微生物治理重金屬污染技術領域，具體涉及一種能高效生物轉化污染土壤中鎘形態的微生物菌劑。

背景技術

隨著礦產資源的開發利用，工業生產的迅猛發展和各種化學產品、農藥及化肥的廣泛使用，含重金屬的污染物通過各種途徑進入環境，造成土壤污染日益嚴重。目前我國受Cd、Hg、As、Cr、Pb污染的耕地面積約2000×10⁴hm²，每年因重金屬污染而損失的糧食約1000×10⁴t，受污染糧食多達1200×10⁴t，經濟損失至少達200×10⁸元。

重金屬污染物不能被化學或生物降解，易通過食物鏈途徑在植物、動物和人體內積累，毒性大，對生態環境、食品安全和人體健康構成嚴重威脅。因此，農田土壤重金屬污染己成為當前日益嚴重的環境問題，其污染來源和修復技術也一直是國內外研究的熱點和難點。由于傳統的物理化學方法的局限性，土壤重金屬修復越來越偏向于生物修復，其中植物修復比較普遍，但高富集植物的馴化培養以及生長周期長等因素限制了植物修復的發展，微生物轉化技術以其經濟高效的優勢突顯出來。例如，李潔等人通過將1％的黑曲霉菌接種在1.5％的土漿濃度中進行生物浸出，在11天時達到最大浸出率67.4％。再如，張靜霞等人利用自養菌和異養菌混合浸出湘江底泥時，以10％的菌種接種到5％的土漿濃度中，在48天時達到浸出率84.4％。與本發明的微生物菌劑相比，他們面臨浸出率低，以及時間周期長等關鍵問題。

礦山廢水微生物早已廣泛應用于冶金工業中，而很少將其獨特的功能在治理土壤中的重金屬元素中展現出來，主要是由于土壤體系十分復雜，有機物含量豐富，浸礦微生物難以存活。同時，由于浸礦微生物生長周期較長，生長條件較為苛刻，復配出一種可以快速生長，條件簡單易控且能高效轉化土壤中鎘形態的微生物菌劑十分必要。

發明內容

本發明的目的是提供一種微生物復合功能菌劑，該復合功能菌劑能將污染土壤中難利用鎘高效轉化成可溶態，實現快速，有效治理鎘污染的目的。

一種能高效生物轉化土壤中鎘形態的微生物菌劑：該微生物菌劑主要包括以下菌種：產朊假絲酵母(Candida utilis)、申克孢子絲菌(Sporothrix sp.)、氧化亞鐵嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜酸硫桿菌(Sulfobacillus acidophilus)、異化鐵還原菌(Shewanella oneidensis)；這些菌混合前分別在含鎘的培養基中進行了馴化。

進一步的優選，該微生物菌劑主要包括以下數量比例的菌混合而成：25～35％產朊假絲酵母菌(Candida utilis)、15～20％申克孢子絲菌(Sporothrix sp.)、15～20％氧化亞鐵嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、15～20％嗜酸硫桿菌(Sulfobacillus acidophilus)、5～15％異化鐵還原菌(Shewanella oneidensis)；這些菌混合前分別在含鎘的培養基中進行了馴化。