[發(fā)明專(zhuān)利]以H2作為電子供體的銻酸鹽生物還原菌群的富集方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710339581.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107312724A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙和平;鐘亮;陳嘉嫻
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N1/20
• 分類(lèi)號(hào): C12N1/20;C12N1/02;C12P3/00;C12R1/41
• 代理公司: 杭州中成專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33212
• 代理人: 周世駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高度高危的重金屬污染物的生物修復(fù)技術(shù)，具體涉及一種H₂作為電子供體對(duì)銻酸鹽(Sb(V))生物還原菌群的富集及其以乳酸鹽作為電子供體對(duì)銻酸鹽(Sb(V)) 生物還原對(duì)比的應(yīng)用。

背景技術(shù)

銻是第九大開(kāi)采金屬。我國(guó)的銻礦儲(chǔ)量位居世界第一，銻產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的79.6％。隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，金屬銻被廣泛的應(yīng)用于制造半導(dǎo)體、阻燃劑、蓄電池和催化劑的合金，導(dǎo)致采礦廢水和礦區(qū)周邊河水，銻含量遠(yuǎn)超過(guò)世界各國(guó)飲用水銻含量的上限值(美國(guó)環(huán)保局EPA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：飲用水中銻的最大污染物水平MCL為6mg/L)。同時(shí)，銻及其化合物屬于“三致”物質(zhì)，短時(shí)間接觸可引起惡心、嘔吐、腹瀉；慢性中毒則會(huì)導(dǎo)致眼角膜炎、結(jié)膜炎和胃炎等；甚至?xí)鹦募∷ソ摺⒏螇乃篮湍蚨景Y等。給環(huán)境和人類(lèi)健康帶來(lái)嚴(yán)重危害。因此，加強(qiáng)對(duì)含銻廢水的治理迫在眉睫。

銻在水環(huán)境中常見(jiàn)價(jià)態(tài)是Sb(V)和Sb(III)，雖然Sb(III)的毒害作用比Sb(V)要大，但是Sb(III)能與硫化物生成穩(wěn)定的沉淀物或被鐵化物牢牢吸附。因此，Sb(III)更易通過(guò)過(guò)濾離心等方法去除，所以，Sb(V)還原到Sb(III)具有重要意義。

而目前，利用微生物法處理重金屬?gòu)U水受到越來(lái)越多的重視。生物法通過(guò)重金屬離子與微生物或其代謝產(chǎn)物之間的相互作用，將Sb(V)還原為Sb(III)，再將Sb(III)吸附或沉淀，達(dá)到凈化廢水的目的。具有基建投資小、處理成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。

因此，探究哪些微生物種類(lèi)對(duì)Sb(V)的高效的生物還原作用是很有意義的。

目前為止，所有的研究報(bào)道，均是利用異養(yǎng)性微生物對(duì)Sb(V)生物還原。該技術(shù)的缺陷就是需要額外加入有機(jī)碳源作為異養(yǎng)性微生物的電子供體和碳源，并且電子的利用效率偏低。

而H₂價(jià)格低廉、無(wú)毒害、微生物還原過(guò)程中不會(huì)生成有機(jī)中間產(chǎn)物。所以，探究自養(yǎng)性微生物以H₂作為電子供體對(duì)銻酸鹽的生物還原的可能性，具有十分重要意義；同時(shí)，比較以乳酸鹽作為電子供體對(duì)銻酸鹽的生物還原的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)內(nèi)容是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自養(yǎng)性微生物以H₂作為電子供體能生物還原銻酸鹽的菌群的富集方法及應(yīng)用。

為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種以H₂作為電子供體的銻酸鹽生物還原菌群的富集方法，包括下述步驟：

(1)制備無(wú)機(jī)培養(yǎng)基

將1mL微量元素溶液、5mL維他命溶液、1.35mg CaCl₂、0.203g MgCl₂·6H₂O、 0.2gNaHCO₃、0.2gNaCl、3.15mgNH₄Cl、1mgFeCl₃·6H₂O、1.44g NaH₂PO₄·2H₂O和 2.164g Na₂HPO₄·12H₂O加入至1升去離子水中，調(diào)節(jié)pH至7.0-7.2之間，配成無(wú)機(jī)培養(yǎng)基；將體積比為95∶5的N₂∶CO₂混合氣體通入無(wú)機(jī)培養(yǎng)基，曝氣25min直至氧含量 <0.2mg/L，得到經(jīng)除氧的無(wú)機(jī)培養(yǎng)基；

所述微量元素溶液是指：每升溶液含100mg ZnSO₄·7H₂O、300mg H₃BO₃、200mg CoCl₂·6H₂O、50mg MnCl₂·4H₂O、20mg CuCl₂·2H₂O、30mg NiCl₂·6H₂O，30mg NaSeO₃·5H₂O、50mg Na₂WO₄·2H₂O、30mg Na₂MoO₄·2H₂O，余量為水；