[發(fā)明專利]一種弱化根表鐵膜促進(jìn)濕地植物吸收重金屬的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711073114.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN107915321A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李萍;李翠丹;杜建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市綠色低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F3/32
• 分類號(hào): C02F3/32;C12N1/20;C12N1/02;C02F101/20;C12R1/185
• 代理公司: 北京易光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11596
• 代理人: 李韻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水污染環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種弱化根表鐵膜促進(jìn)濕地植物吸收重金屬方法。

背景技術(shù)

重金屬污染是世界上的三大水環(huán)境污染的主要來源之一。重金屬由于其穩(wěn)定的化學(xué)特性，很難被生物吸收降解，會(huì)通過食物鏈在生物體內(nèi)富集，影響生物體的正常代謝活動(dòng)。土壤重金屬污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性的特點(diǎn)，重金屬可通過接觸食物鏈等途徑直接或間接危害人類健康。

目前，解決重金屬污染的方法如下：植物修復(fù)法在水體重金屬污染修復(fù)當(dāng)中應(yīng)用比較廣泛，利用一些對(duì)重金屬有吸收積累能力的水生植物，一方面可以降低水體及沉積物中重金屬的濃度，達(dá)到凈化水體的作用；另一方面又可以定期收貨打撈植物，對(duì)它們進(jìn)行回收處理，避免再次進(jìn)入環(huán)境而造成二次污染。土壤修復(fù)法，如淋洗法、熱處理、固定化處理、化學(xué)法等，這些方法不僅成本高、效率低，破壞土壤結(jié)構(gòu)及微生物種群，而且可能導(dǎo)致二次污染等，難以大面積應(yīng)用；客土換土法雖然可以徹底清除污染地區(qū)污染土壤，但成本昂貴，使用區(qū)域有限，不能從根本上解決重金屬污染問題。

許多水生植物都能形成鐵膜，如水稻、苔草、香蒲、蘆葦、菹草等常見濕地植物的根系在漬水條件下，由于根系表面缺氧，空氣中的氧氣將通過特殊的通道由葉和莖輸送到根部，再由根部將氧化酶和鐵氧化細(xì)菌等氧化性物質(zhì)釋放到根際環(huán)境，從而使淹水土壤中存在大量的還原性物質(zhì)，在根系表面形成一層主要由鐵氧化物或氫氧化鐵構(gòu)成的呈膠膜狀態(tài)的包裹物即根表鐵膜。濕地植物漬水條件下產(chǎn)生的根表鐵膜主要由鐵氧化物膠膜形成，該膠膜是一種兩性膠體，能夠通過吸附、氧化-還原和共沉淀等作用，削弱了濕地植物根系對(duì)重金屬等污染物的吸收能力，且根表鐵膜越厚阻礙作用越明顯，影響多種元素在土壤中的化學(xué)行為和生物有效性，阻礙了植物根系吸收重金屬污染物。

雖然近年來，世界各國(guó)水體污染控制中對(duì)于水質(zhì)的改善取得了一定的成果，但是對(duì)促進(jìn)濕地植物的重金屬吸收仍沒有找到比較理想的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種弱化根表鐵膜促進(jìn)濕地植物吸收重金屬方法，避免了現(xiàn)有高成本、低效率的重金屬污染解決途徑，解決了在漬水狀態(tài)下，濕地植物根表鐵膜阻礙植物凈化重金屬污染的難題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提出一種弱化根表鐵膜促進(jìn)濕地植物吸收重金屬方法，包括：

采集受重金屬污染的污泥作為接種污泥，加入富集培養(yǎng)液增殖培養(yǎng)細(xì)菌，以分離培養(yǎng)基劃線分離獲得單個(gè)菌落的鐵還原菌；

將所述鐵還原菌接種到到經(jīng)高壓滅菌后放涼的所述富集培養(yǎng)液中，并用32℃的搖床培養(yǎng)得到鐵還原菌培養(yǎng)液；

將經(jīng)自來水清洗的濕地植物根系浸泡在所述鐵還原菌培養(yǎng)液中2-3小時(shí)，直至所述濕地植物根系表面產(chǎn)生三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵的厭氧環(huán)境。

優(yōu)選地，所述分離培養(yǎng)基在所述富集培養(yǎng)液的基礎(chǔ)上加入10g/L的瓊脂粉，經(jīng)消毒混勻、倒入培養(yǎng)皿冷凝后形成。

優(yōu)選地，所述分離培養(yǎng)基為用于細(xì)菌分離的固體培養(yǎng)基。

優(yōu)選地，所述接種污泥為生活污水通過活性污泥法處理獲得的剩余污泥。

優(yōu)選地，所述鐵還原菌為路德維希腸桿菌，所述鐵還原菌培養(yǎng)液為路德維希腸桿菌培養(yǎng)液。

優(yōu)選地，所述路德維希腸桿菌培養(yǎng)液是450nm處吸光度約為0.60的培養(yǎng)液。

優(yōu)選地，所述濕地植物根系包括水稻、苔草、香蒲、美人蕉或蘆葦?shù)取?/p>

優(yōu)選地，所述增殖培養(yǎng)包括水培或沙培。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的弱化根表鐵膜促進(jìn)濕地植物吸收重金屬方法，避免了現(xiàn)有高成本、低效率的重金屬污染解決途徑，解決了在漬水狀態(tài)下，濕地植物根表鐵膜阻礙植物凈化重金屬污染的難題。

附圖說明

用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。

圖1是本發(fā)明弱化根表鐵膜促進(jìn)濕地植物吸收重金屬方法一實(shí)施例流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，這是本發(fā)明的較佳實(shí)施例。

現(xiàn)有技術(shù)中，篩選鉛或鎘耐性植物強(qiáng)化鉛或鎘等重金屬污染修復(fù)的方法，所選耐鉛或鎘的植物不一定適合濕地漬水環(huán)境；通常廢水中含有多種重金屬污染物，鉛或鎘耐性植物是否能耐受或吸收鉛或鎘以外的重金屬需要試驗(yàn)確定；利用超聲等理化因素促進(jìn)水生植物去除沉積物中重金屬，將大幅度增加系統(tǒng)的設(shè)備和運(yùn)行成本。