專利名稱：一株對重金屬具有耐受性的菌株及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐受多種重金屬的菌株以及利用該菌株制備生物吸附劑的應用
方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)化發(fā)展帶來嚴峻的重金屬污染，由于其不可降解和生物累積特性，對生態(tài)環(huán) 境和人類健康構(gòu)成了巨大威脅。傳統(tǒng)的廢水處理方法主要有沉淀，吸附，電解，膜分離等。但 這些方法普遍存在投資成本高，存在二次污染，對痕量重金屬處理效果差等缺點。生物吸附 因其成本低廉，材料來源廣泛等優(yōu)點逐漸成為研究熱點。從受重金屬污染的土壤中分離篩選出的微生物，因受生存環(huán)境中重金屬的脅迫， 既能對重金屬有一定耐受性，又能對重金屬具有高效吸附能力，因此具有成為高效重金屬 吸附劑的潛力。但是，目前國內(nèi)外學者在生物吸附方面開展的研究工作主要集中在真菌、藻 類、酵母等，而以細菌作為生物吸附劑材料的國內(nèi)外報道較少。細菌是近地表環(huán)境中分布最 廣、生物量最大的生物類型。細菌細胞表面通常都有多種帶負電荷的功能基團，如羧基、磷 ?；?、羥基等，因此表現(xiàn)出顯著的親金屬特性，且以細菌作為吸附劑具有效率高、選擇性強 和吸附容量大等特點，是理想的吸附材料之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的重金屬耐受細菌，該菌株具有重金屬高耐受性， 并可利用其制備高效重金屬吸附劑，將其用于重金屬污染治理，操作簡單，價格低廉，環(huán)境 友好。一株對重金屬具有耐受性的菌株Microbacterium sp. T3的保藏號為 CGMCCNo. 4282。該菌適合培養(yǎng)條件為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，單一重金 屬，自然 pH。所述的單一重金屬分別是 Pb2+、Mn2+、Cr6+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+， 濃度為0. lg/L。所述的菌株應用于去除水中重金屬；具體用于制備去除水中重金屬的生物吸附 劑；特別是制備去除鉛的生物吸附劑。將所述的菌株活化、培養(yǎng)、收集、洗滌、烘干、研磨，制成粉末狀生物吸附劑。具體如 下(1)將所述的菌株劃線接種至新鮮的固體培養(yǎng)基上，30°C培養(yǎng)48h，進行活化；(2)挑取生長出的單克隆菌落接種到液體培養(yǎng)基中，在3(TC、120r/min振蕩培養(yǎng) 24h，獲得對數(shù)生長期菌液；(3)再以體積分數(shù)為2%的接種量將菌液接入液體培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)12h，(4)經(jīng)5000r/min離心20min收集菌體，并用去離子水洗滌3次，收集濕菌體80°C 烘干至恒重，磨細即可。
所述的固體培養(yǎng)基組分為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，瓊脂 15g，pH7.0;所述的液體培養(yǎng)基組分為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L， ρΗ7· 0。本發(fā)明采集湖南某廠鉻污染土壤，經(jīng)過篩選和分離得到一株細菌，經(jīng)鑒定，其 16s rRNA基因序列于Microbacterium sp. 16S rRNA有99 %的相似性，命名為微桿菌 Microbacterium sp. T3。該細菌已于2010年10月29日向中國微生物菌種保藏管理委員 會普通微生物中心(CGMCC)提交生物保藏，保藏號為CGMCCNo.4282。利用菌株可制得生物 吸附劑，用于含鉛廢水處理。本發(fā)明中，分離、純化細菌的過程為1、取采自湖南某廠的鉻污染，磨細過篩，按比例溶于含無菌蒸餾水的三角瓶中， 30°C恒溫振蕩箱(130r/min)培養(yǎng)30min，取出三角瓶置于水平桌面靜置30min ；2、取上清液涂布于含Cr6+固體培養(yǎng)基上，30°C恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)； 3、48h后挑取已生長的菌落分別接種至不同重金屬固體培養(yǎng)基中，30°C恒溫培養(yǎng) 箱培養(yǎng)；4、48h后挑取在不同重金屬培養(yǎng)基中均生長的單菌落培養(yǎng)。

所述的土樣與無菌水的比例為1 100。所述的含Cr6+固體培養(yǎng)基為胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L， Cr6+O. lg/L，瓊脂 15g/L，自然 pH。所述的重金屬固體培養(yǎng)基為胰蛋白胨 10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，單 一重金屬，瓊脂15g/L，自然pH。

所述的單一重金屬分別是Pb2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+，濃度為 0.lg/L。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明所述的細菌只需提供C源、N源和無機鹽即可在不同重金屬培養(yǎng)環(huán)境中 存活并生長，生命力強，生長速度快，生物量大，對多種重金屬均有較高的耐受性，耐受金 屬種類多、耐受濃度高。2.本發(fā)明所述的的生物吸附劑在制備時只需將保藏菌種活化、培養(yǎng)、收集、洗滌、 烘干、研磨即可制得所述的吸附劑，操作簡單，成本低廉。3.本發(fā)明所述的吸附劑對鉛離子的最大吸附量大于87mg/g，吸附容量高于目前 常見的細菌類吸附劑?；谒荔w細菌，相比活體生物吸附劑，無需外加營養(yǎng)源，且不存在重 金屬毒害作用，更易保存和運輸，適應范圍廣泛。4.本發(fā)明所述的吸附劑吸附完成后可通過焚燒以生物礦砂的形式加以回收。在整 個培養(yǎng)、制備過程中不加入任何有機溶劑，以菌體為生物吸附劑，無二次污染，生態(tài)風險小。


圖1 本發(fā)明的菌株的菌落形態(tài)圖；圖2 本發(fā)明的菌株的系統(tǒng)發(fā)育分析樹；圖3 本發(fā)明的吸附劑吸附鉛的效果圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例旨在進一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實施例1 菌株形態(tài)特征及及生物學鑒定1.形態(tài)特征將單克隆菌落劃線接種至LB固體培養(yǎng)基中，將平板倒置于恒溫培養(yǎng)箱，30°C培養(yǎng) 1 3天，觀察其菌落形態(tài)。Microbacterium sp. T3圓斑，鮮黃色，表面光滑濕潤，無擴散， 見圖1。2.生理生化特性革蘭氏染色、氧化酶試驗、接觸酶試驗、細菌的運動性試驗、糖醇類的氧化發(fā)酵試 驗(包括葡萄糖、乳糖、半乳糖、果糖、木糖、蔗糖、麥芽糖、甘露醇)、利用糖醇的產(chǎn)氣試驗、 甲基紅試驗、V-P試驗、吲哚試驗、硝酸鹽還原試驗、H2S產(chǎn)生試驗、精氨酸雙水解酶試驗、檸 檬酸鹽利用試驗、脲酶試驗、淀粉水解、石蕊牛奶試驗、明膠液化試驗，結(jié)果見表1。表 權(quán)利要求
1.一株對重金屬具有耐受性的菌株Microbacterium sp. T3，其特征在于，所述菌株的 保藏號為 CGMCCNo. 4282。
2.權(quán)利要求1所述的菌株應用于去除水中重金屬。
3.權(quán)利要求1所述的菌株應用于制備去除水中重金屬的生物吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的菌株的應用方法，其特征在于，所述的菌株應用于制備去除 水中重金屬鉛的生物吸附劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的菌株的應用方法，其特征在于，將所述的菌株活化、培養(yǎng)、收 集、洗滌、烘干、研磨，制成粉末狀生物吸附劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的菌株的應用方法，其特征在于，所述的生物吸附劑的 制備方法具體如下(1)將所述的菌株劃線接種至新鮮的固體培養(yǎng)基上，30°C培養(yǎng)48h，進行活化；(2)挑取生長出的單克隆菌落接種到液體培養(yǎng)基中，在30°C、120r/min振蕩培養(yǎng)Mh， 獲得對數(shù)生長期菌液；(3)再以體積分數(shù)為2%的接種量將菌液接入液體培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)12h；(4)經(jīng)5000r/min離心20min收集菌體，并用去離子水洗滌3次，收集濕菌體80°C烘干 至恒重，磨細即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的菌株的應用方法，其特征在于，所述的固體培養(yǎng)基組分為胰 蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，瓊脂15g，pH7. O ；所述的液體培養(yǎng)基組分為 胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化鈉5g/L，pH7. O。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株對重金屬具有耐受性的菌株Microbacterium sp.T3及其應用。菌株Microbacterium sp.T3保藏號CGMCCNo.4282。該細菌能夠耐受Pb2+、Cr6+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+等多種重金屬，特別對Pb2+和Mn2+的耐受濃度分別達到2000mg/L和1000mg/L以上。將菌種活化、培養(yǎng)、收集、洗滌、烘干制得去除重金屬的吸附劑，對重金屬Pb2+的最大吸附量可達87.49mg/g。
文檔編號C12N1/20GK102127516SQ201010596719
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者楊志輝, 柴立元, 蘇艷蓉, 閔小波, 陳躍輝 申請人:中南大學