[發(fā)明專利]一種篩選具有電遷能力的重金屬抗性微生物的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810658900.3
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108865880A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 徐海音;王平;朱健;尹靜玄;朱姍姍;陳潤華;陳昱名;葉芷辰;張睿琦;李鴻婧
• 申請（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12N13/00;C12N1/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

本發(fā)明公開了一種篩選具有電遷能力的重金屬抗性微生物的裝置及方法；該裝置，包括電連接的培篩室和電源，所述培篩室內(nèi)設置有將培篩室分隔成培養(yǎng)區(qū)和篩選區(qū)的絕緣篩板，所述培養(yǎng)區(qū)和篩選區(qū)內(nèi)均填充微生物電遷培養(yǎng)基，在通電作用下電流能驅(qū)動具有電遷能力的重金屬抗性微生物從培養(yǎng)區(qū)通過絕緣篩板進入篩選區(qū)；該方法，采用本申請的裝置進行篩選，具體包括土壤微生物接種液的制備、重金屬抗性微生物的培養(yǎng)、具有電遷能力的重金屬抗性微生物的篩選這三步。采用本申請的裝置和方法，能夠快速篩選出具有電遷能力的重金屬抗性微生物，滿足了電場協(xié)同微生物修復技術(shù)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤治理領(lǐng)域，具體涉及一種篩選具有電遷能力的重金屬抗性微生物的裝置及方法，用于后續(xù)的重金屬污染土壤的安全有效修復。

背景技術(shù)

目前我國重金屬污染的土壤非常嚴重，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，其中受重金屬污染的中-重度耕地面積達3488萬畝。重金屬耕地不僅導致農(nóng)作物產(chǎn)量下降，同時其中重金屬可被農(nóng)作物富集并通過食物鏈危害人民的身體健康，例如含鎘大米等。

針對土壤重金屬污染的治理，目前相關(guān)修復技術(shù)的研究主要包括諸如化學萃取、施加改良劑、植物修復、微生物修復、電動力以及電場協(xié)同微生物修復等技術(shù)。其中，電場協(xié)同微生物技術(shù)是新興的土壤修復技術(shù)，它結(jié)合了電場和微生物各自的優(yōu)點，具有修復時間短、處理成本低、修復效率高、土壤恢復性好等特點。

篩選具有電遷能力的重金屬抗性微生物是電場協(xié)同微生物修復方法的關(guān)鍵，目前，關(guān)于該修復方法的研究主要集中在重金屬抗性微生物的篩選方面，例如專利《一種重金屬污染土壤的微生物修復方法》(申請?zhí)枺?01110122739.6)主要是通過重金屬選擇培養(yǎng)基分離出對球形紅細菌；再者，專利《一種快速篩選抗耐高濃度重金屬微生物的方法》(申請?zhí)枺?01510087273.9)通過富集培養(yǎng)篩選抗耐高濃度重金屬微生物。事實上，僅具有重金屬抗性的微生物無法滿足電場協(xié)同微生物修復技術(shù)的要求。因此，有必要開發(fā)一種能夠同時篩選具有電遷能力以及重金屬抗性微生物的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種篩選具有電遷能力的重金屬抗性微生物的裝置和方法，以便快速篩選出具有電遷能力的重金屬抗性微生物，解決背景技術(shù)中的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：

一種篩選具有電遷能力的重金屬抗性微生物的裝置，包括電連接的培篩室和電源，所述培篩室內(nèi)設置有將培篩室分隔成培養(yǎng)區(qū)和篩選區(qū)的絕緣篩板，所述培養(yǎng)區(qū)和篩選區(qū)內(nèi)均填充微生物電遷培養(yǎng)基，在通電作用下電流能驅(qū)動具有電遷能力的重金屬抗性微生物從培養(yǎng)區(qū)通過絕緣篩板進入篩選區(qū)。

進一步，所述培篩室上設置有與電源構(gòu)成電回路的陰極和陽極，所述絕緣篩板與陰極之間的區(qū)域為培養(yǎng)區(qū)，絕緣篩板與陽極之間的區(qū)域為篩選區(qū)。

進一步，所述絕緣篩板篩孔的孔徑大小為0.1mm-5mm。

進一步，所述陰極由石墨、鈦、鉑、鐵、鋁中的至少一種基材構(gòu)成；所述陽極由石墨、鈦、鉑中的至少一種基材構(gòu)成。

進一步，微生物電遷培養(yǎng)基在25℃時的電導率為10mS/cm-100mS/cm，黏度為100Pa·s-1000Pa·s，重金屬濃度為10-100mg/L。

一種篩選具有電遷能力的重金屬抗性微生物的方法，采用上述的裝置進行篩選，具體包括如下步驟：

(I)土壤微生物接種液的制備：取重金屬污染土壤，重金屬包括鎘、鉛、鋅、鉈、砷、鉻和銅中的至少一種，放入滅菌容器中震蕩，獲取上清液；

(II)重金屬抗性微生物的培養(yǎng)：將步驟(I)中獲取的上清液接種至培養(yǎng)區(qū)中進行恒溫培養(yǎng)；

(III)具有電遷能力的重金屬抗性微生物的篩選：電源通電，電流驅(qū)動具有電遷能力的重金屬抗性微生物從培養(yǎng)區(qū)通過絕緣篩板進入篩選區(qū)，在篩選區(qū)中獲取具有電遷能力的重金屬抗性微生物。