[發明專利]利用向日葵、蓖麻接種枯草芽孢桿菌修復Cu、Pb、As污染土壤的方法

有效

• 申請號: 201811050902.0
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109127693B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 夏小凱;孫燕;王江帆;張燕
• 申請（專利權）人: 江西夏氏春秋環境股份有限公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/02;B09C1/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

利用向日葵、蓖麻接種枯草芽孢桿菌修復Cu、Pb、As污染土壤的方法，涉及環境修復技術領域，包括菌懸液制備、種子接菌、土壤預處理、栽培、管理、移除以及后續處理等步驟，利用接菌蓖麻與接菌向日葵生長過程中，Cu、Pb、As逐步轉移至植株體內，然后通過將植株整體從土壤中移除，最終實現土壤中超標Cu、Pb、As的去除。本發明在修復Cu、Pb、As污染土壤上具有良好的效果，且易于實現與推廣。

技術領域

本發明涉及生物環境修復技術領域，具體而言，涉及利用超富集植物接種枯草芽孢桿菌修復Cu、Pb、As污染的方法。

背景技術

工業發展帶來了經濟的騰飛，也帶來了嚴重的污染。由于現階段我國簡單粗放的生產方式使大量種類復雜而又毒性極強的污染物如重金屬（Cu、Pb、As等）等進入環境，形成了嚴重的復合污染。這些污染，尤其是重金屬污染可以通過食物鏈，對動植物以及人類自己造成危害，生活在這種環境下的居民也存在嚴重的健康風險。

Cu、Pb、As等污染是工業生產中常見的污染元素，但現階段國內外針對于Cu、Pb、As污染土壤修復的研究仍處于較初級的階段，常用技術大致可分為物理、化學和生物等三種，由于現實中污染情況的復雜性，很難做到較全面的修復。化學與物理修復對土壤性質破壞較大，只適用于污染不嚴重的土壤，其投資與運行成本過高，且易造成二次污染。生物修復對土壤性質基本無破壞，可以適應更高濃度的污染環，其風險也更小，耗費低、對土壤擾動小。生物修復技術包括植物富集、微生物修復等技術。微生物修復技術是針對有機物污染修復中常見的一種修復技術。植物修復技術是重金屬污染修復中常見的一種修復技術。采用植物修復技術修復Cu、Pb、As污染土壤具有不錯的效果，但在投入量產和使用的過程中存在很多問題，比如植物生長緩慢，抗逆性差，不能耐受Cu、Pb、As超標土壤，需要因地制宜等。目前發現蓖麻具有較強的抗逆性，可以正常生長于Cu、Pb、As超標土壤中，但其單獨種植對這些元素的吸附能力有限，Cu、Pb、As的毒性對蓖麻生長具有抑制性，所以單一的修復技術難以達到預期的效果。

發明內容

針對以上缺陷，本發明提供了一種植物—微生物聯合修復Cu、Pb、As污染土壤的方法，所用微生物為枯草芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌可以輔助植物修復污染土壤，其代謝過程可改變根際土壤重金屬的生物有效性，從而有利于超積累植物對Cu、Pb、As的吸收和積累，代謝產物還可改善土壤生態環境。另外，枯草芽孢桿菌能夠分泌植物激素類物質、鐵載體等活性物質，促進植物的生長。反之，植物根系分泌氨基酸、糖類、有機酸及可溶性有機質等被枯草芽孢桿菌代謝利用，促進其生長，有利于提高聯合修復Cu、Pb、As污染的效率。

本發明中所用到的枯草芽孢桿菌，拉丁名：Bacillus subtilis，編號：CMCC-63501。該材料及其他原料均可從中國醫學細菌保藏管理中心或其他市場中購買到，其規格符合國家行業標準。具體方法步驟如下：

利用向日葵、蓖麻接種枯草芽孢桿菌修復Cu、Pb、As污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）菌懸液制備：將枯草芽孢桿菌轉接到LB液體培養基中，在（29±1）℃下搖床培養24h后，在冷凍離心機上8000r/min離心10min，棄上清液，用滅菌的磷酸鹽緩沖液沖洗菌體兩次，最后將菌體溶解在無菌水中，即為備用的菌懸液；

（2）種子接菌：選取飽滿的蓖麻和向日葵種子，先用1%的NaClO浸泡20min表面消毒，再用無菌水沖洗后將其置于濃度ta為10⁹CFU/mL菌懸液中包衣30min；

（3）土壤預處理：對待修復的土壤翻整，澆水，施肥；

（4）栽培：待上述包衣的蓖麻種子和向日葵種子陰干后，播種在污染土壤中，兩種植物實行混種，株距0.5~1.0m；