[發(fā)明專利]一株枯草芽孢桿菌及其處理鈾、鎘污染水體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011493619.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112592855B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設計）人: 鐘娟;劉興宇;崔興蘭;胡學武;李紅霞;劉營;袁學韜;陳勃偉
• 申請（專利權）人: 有研資源環(huán)境技術研究院（北京）有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;G21F9/18;C12R1/125;C02F101/10;C02F101/20;C02F101/30;C02F103/10
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11100
• 代理人: 張晶;王淳

本發(fā)明提供一株枯草芽孢桿菌，該菌株的分類命名為：Bacillus subtilis GRINML10；保藏單位：中國典型培養(yǎng)物保藏中心；地址：中國武漢武漢大學；保藏日期：2019年11月20日；保藏編號：CCTCC NO：M 2019958。本發(fā)明的枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis GRINML10具有高效降解無機磷和有機磷的雙重作用，且降解有機磷的效果優(yōu)于無機磷。此外該菌對鈾和鎘的耐受性高，能在較寬的pH值條件下促進水中鈾的沉淀和鎘的吸附，適用于處理高濃度鈾和鎘復合污染水體。該方法以植酸鈣作為磷源和碳源實現(xiàn)枯草芽孢桿菌對鈾和鎘的協(xié)同治理。本發(fā)明涉及的枯草芽孢桿菌對人、畜安全，沒有環(huán)境污染問題，并且具有操作簡單、效率高、適用范圍廣等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于微生物領域，特別是涉及一種枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilisGRINML10)、培養(yǎng)方法以及利用該菌將難溶性無機/有機磷源轉化為可溶性磷酸鹽，并高效處理鈾、鎘污染水體的方法。

背景技術

鈾礦的開采和水冶過程中產(chǎn)生大量鈾尾礦(渣)，鑒于大多數(shù)鈾尾礦(渣)露天堆放，尾礦渣返酸或經(jīng)過風化、雨水和地表水作用等，尾礦(渣)庫中滲水鈾和鎘濃度超標。這些鈾、鎘污染水體不斷向周圍土壤以及地下水滲透、遷移，造成水生動物死亡甚至消失，嚴重情況甚至威脅到污染區(qū)域動植物和人類的生命安全。鑒于²³⁵U、²³⁸U的半衰期分別為7×10⁸年、4.4×10⁹年，導致污染的進一步加劇和持續(xù)，成為我國亟待治理的重要環(huán)境污染問題。

對已產(chǎn)生的鈾、鎘污染水體經(jīng)收集后目前主要是采取化學處理的方法(沉淀法或吸附法)，向水中添加某些化學物質(zhì)與鈾和鎘反應生成難溶性沉淀。這些處理方式雖然處理工藝簡單，但是處理過程產(chǎn)生的沉淀產(chǎn)物量大，處理成本高，二次污染風險高。相比之下，采用微生物法，將放射性廢水中的溶解態(tài)鈾轉化為難溶的磷酸鈾酰沉積物，并且可以高效吸附廢水中的鎘，同步降低廢水中鈾和鎘的濃度，具有投資成本低、效率高，操作簡單，沉淀產(chǎn)物量少且穩(wěn)定等優(yōu)點。通過微生物的酶促作用促進無機/有機磷源中磷酸根的釋放，從而將水體中的污染物轉變?yōu)榉€(wěn)定的金屬-磷酸鹽礦物。

因此，開發(fā)一種對鈾、鎘污染水體治理效果好，價格低廉，操作簡便，可規(guī)模化應用，且無二次污染的微生物菌劑成為該技術領域急需解決的迫切要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種枯草芽孢桿菌。

本發(fā)明的第二個目的在于提供富集上述枯草芽孢桿菌的有機磷培養(yǎng)基及無機磷培養(yǎng)基。

本發(fā)明的第三個目的在于提供上述枯草芽孢桿菌在溶解無機磷和有機磷中的應用。

本發(fā)明的第四個目的在于提供上述枯草芽孢桿菌在處理鈾、鎘污染水體中的應用。

本發(fā)明的第五個目的是提供一種處理鈾、鎘污染水體的方法，該方法利用植酸鈣為有機磷源，使用上述枯草芽孢桿菌可以有效降低污染水體中鈾、鎘的濃度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種枯草芽孢桿菌，該菌株的分類命名為：Bacillus subtilis GRINML10；保藏單位：中國典型培養(yǎng)物保藏中心；地址：中國武漢武漢大學；保藏日期：2019年11月20日；保藏編號：CCTCC NO：M 2019958。

本發(fā)明還提供一種分離培養(yǎng)上述的枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基配方為：葡萄糖5～10g/L，KCl 0.1～0.5g/L，MgCl₂·6H₂O 0.1～0.5g/L，(NH₄)₂SO₄0.5～1.0g/L，Ca₃(PO₄)₂ 5～10g/L，酵母浸提物2.0～4.0g/L，0.4％溴酚藍2.0～3.0mL/L，配制時將上述成分溶于蒸餾水中，調(diào)整pH為6.0～7.0，再加入質(zhì)量百分比為1.5～2.0％的瓊脂。