本发明专利技术提供一种利用合果芋-黑曲霉共生修复体系修复低浓度铀污染水体的方法。通过在铀污染水体中栽培合果芋，并接种黑曲霉孢子悬液，建立合果芋-黑曲霉共生修复体系，利用合果芋对铀的吸附和吸收作用以及黑曲霉对铀的吸附作用，以达到去除水体中铀。本发明专利技术使1-5mg/L铀污染水体的铀含量下降80.33％-98.36％，在合适的条件下可以使其铀浓度降至国家排放标准0.05mg/L以下。本方法既具有成本低廉、修复效率高，又具有处理步骤简单、环境风险小等多重特点，具有良好的社会效益和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种利用合果芋-黑曲霉共生修复体系修复低浓度铀污染水体的方法。通过在铀污染水体中栽培合果芋，并接种黑曲霉孢子悬液，建立合果芋-黑曲霉共生修复体系，利用合果芋对铀的吸附和吸收作用以及黑曲霉对铀的吸附作用，以达到去除水体中铀。本专利技术使1-5mg/L铀污染水体的铀含量下降80.33％-98.36％，在合适的条件下可以使其铀浓度降至国家排放标准0.05mg/L以下。本方法既具有成本低廉、修复效率高，又具有处理步骤简单、环境风险小等多重特点，具有良好的社会效益和经济效益。【专利说明】
本专利技术涉及铀污染水体生物修复领域,本专利技术提供了一种利用合果芋i^yngoniumpodophyllum)-黑曲霉(Aspergillus共生修复体系修复低浓度铀污染水体的方法。
技术介绍
随着核电技术的迅速发展，对铀的需求在急剧增加，而在铀矿开采和加工过程中产生了大量的含铀废水和废渣，其中的铀元素可以通过地表径流和地下水系统扩散至周边，造成了水体的严重污染。由于铀不仅具有一定的放射性，而且具有较强的化学毒性，对周边的生态环境和居民的身体健康有较大的危害。因此，如何修复铀污染水体成为了一个社会问题。 传统的修复铀污染水体的主要方法有化学沉淀、离子交换、蒸发浓缩、吸附、凝聚、膜分离、氧化还原等方法。但这些传统方法在实际应用中存在许多不足之处，其共同的缺点是产生的泥浆量较大，工艺流程冗长，后续处理烦琐，还需对二次废物进行再处理，且在处理低浓度铀污染水体时，操作费用和原材料成本往往相对较高。 近年发展起来的生物修复技术以其成本低廉、安全、环保的特点成为铀污染水体修复技术的一个研究热点。生物修复是指利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散，从而使受到污染的环境在外观和功能上得到恢复。一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型，其中以植物修复研究为主。 目前，植物修复铀污染水体的报导较少，如“一种利用浮水植物修复铀污染水体的方法”(申请号200910044181.7)披露了利用浮水植物满江红)修复铀污染水体的方法。 植物修复铀废水时植物生长缓慢，生长周期长，对水体pH适应性较差，植物积累过多污染物就会出现重金属中毒现象，生物富集量较小，修复效果有待进一步提高。微生物修复虽能改变水体PH，适应性较强，但是其主要是通过吸附、代谢达到对铀的消减、净化和固定作用，但污染物铀的回收比较困难，微生物死亡后污染物铀容易再次释放，而植物-微生物共生修复不仅可以改变植物根际环境，促进植物生长，生物富集量可以进一步提高，而且外菌丝体能够吸收铀并将铀运输至植物根系，加快修复进度和效率,植物收割后回收铀较容易。本专利技术利用合果芋和黑曲霉共同作用，建立植物-微生物共生修复体系，不仅能促进植物生长，而且能提高植物生物富集作用，既具有成本低廉、修复效率高，又具有操作简单、环境风险小等多重特点。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术的目的是提供一种利用合果芋-黑曲霉共生修复体系修复低浓度铀污染水体的方法。通过在铀污染水体中栽培合果芋，并在水体中接种黑曲霉孢子悬液，建立合果芋-黑曲霉共生修复体系，利用合果芋对铀的吸附和吸收作用以及黑曲霉对铀的吸附作用，以达到去除水体中铀。 此方法利用合果芋和黑曲霉各自的对铀的去除作用，以及两者形成的共生修复体系对去除铀的促进作用进行铀污染水体的生物修复，既具有成本低廉、修复效率高，又具有处理步骤简单、环境风险小等多重特点。 其具体的措施是:(I)合果芋组织培养和快速繁殖: 配制芽分化培养基A (体积比为MS:BA:IAA=94.8%:5%:0.2%)，具体制作为:将3种溶液充分混合均匀； 配制增殖培养基B (体积比为MS:BA:NAA=99.7%:0.2%:0.1%)，具体制作为:将3种溶液充分混合均匀； 配制诱导生根培养基C (体积比MS:NAA:IAA=99.6%:0.3%:0.1%)，具体制作为:将3种溶液充分混合均匀， 其中MS溶液浓度100%，BA溶液浓度0.1 g/L，IAA溶液浓度0.1 g/L, NAA浓度0.1g/ L,取一年生合果芋右侧嫩芽作为外植物体，用0.1%的氯化汞溶液+3滴Tween20消毒30分钟，接种于培养基A上，45天长成4-5片芽苗，将芽苗转移到培养基B上，一个月左右分化从芽，待试管苗长到3cm左右，将丛生状的试管苗转移至培养基C中，一周后将经过生根诱导的丛生芽苗移栽到装有基质的黑色塑料钵中，浇透定根水，并用75%的遮阳网遮荫，相对湿度保持85-90%，白天温度为20-25 °C，夜晚温度为15-18 °C。每隔7 d浇I次水，25 d后用0.5%的复合肥(N:P:K= 15:10:15)叶面施肥。10-15 d定期喷洒70%代森锌可湿性粉剂800倍液，防止叶斑病和灰霉病危害。生长两个月后植物生物量可达到20-40 g。 (2)固体培养基D的制作:固体培养基D的组分为土豆过滤液:蔗糖:琼脂=100ml:20g:20go 土豆过滤液的制作方法为:将200 g已去皮的土豆切成薄片，放到1200mL去离子水中煮沸30 min,用纱布过滤至1000 mL量筒中，用蒸懼水补足体积至1000 mL。 (3)黑曲霉的培养:用接种环沾取黑曲霉孢子，在固体培养基D上划线接种，将平板倒置在25°C恒温培养箱中。每天观察菌体生长情况，培养时间为3-4 d。 (4)黑曲霉孢子悬液的制备:在超净工作台中，用湿棉签沾取平板上的黑曲霉孢子至无菌水中，并用无菌水将其稀释为0D600=0.5的黑曲霉孢子悬液。 (5)合果芋-黑曲霉共生修复体系的建立:调整铀污染水体的pH至6-7之间，按照每升铀污染水(铀浓度为1-5 mg/L)种植20-40 g合果芋，采用有机高分子材料制作浮岛固定合果芋，按黑曲霉孢子悬液(0.5-2)mL:铀污染水体IL的比例注入黑曲霉孢子悬液，形成合果芋-黑曲霉共生修复体系，修复时间为37 d，在不同的时间段检测含铀废水中的铀含量变化，37 d后将合果芋打捞上来。 (6)后续处理:将打捞上来的合果芋进行干燥、粉碎、焚烧，再用浸出方法回收铀。 为了获得更好的吸附效果，可以采取以下措施:(1)所述步骤5中植物生长的温度环境，220C-30 °C为宜；(2)所述步骤5中植物的含量，每升废水不超过35g为宜； (3)所述步骤5中植物修复的时间，以35-40 d为宜。 本专利技术以湿生植物合果芋和丝状真菌黑曲霉为材料，建立合果芋-黑曲霉共生修复体系修复铀污染水体。此方法通过在铀污染水体中栽培合果芋，并接种黑曲霉孢子悬液，建立合果芋-黑曲霉共生修复体系，利用合果芋对铀的吸附和吸收作用以及黑曲霉的吸附作用，以达到去除水体中铀的效果。 本专利技术采用的是一种利用合果芋-黑曲霉共生修复体系修复铀污染水体的技术方案，与现有技术相比具有以下优势:(I)合果芋的生物量大，根系发达，对铀的去除能力较强(生长7 d即可达到77%-94%的去除率)、生长速度快、对铀的耐受性强，成年后枝条蔓生，节部常生有气根，能进一步促进其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用合果芋‑黑曲霉共生修复体系修复低浓度铀污染水体的方法，其特征在于：通过在铀污染水体中栽培合果芋，并接种黑曲霉孢子悬液，建立合果芋‑黑曲霉共生修复体系，利用合果芋对铀的吸附和吸收作用以及黑曲霉的吸附作用，以达到去除水体中铀，具体步骤是：步骤1、合果芋组织培养和快速繁殖；配制芽分化培养基A，体积比为MS：BA：IAA=94.8%：5%：0.2%，具体制作为：将3种溶液充分混合均匀；配制增殖培养基B，体积比为MS：BA：NAA=99.7%：0.2%：0.1%，具体制作为：将3种溶液充分混合均匀；配制诱导生根培养基C，体积比MS：NAA：IAA=99.6%：0.3%：0.1%，具体制作为：将3种溶液充分混合均匀，取一年生合果芋右侧嫩芽作为外植物体，用0.1%的氯化汞溶液加3滴Tween20消毒30分钟，接种于培养基A上，45天长成4‑5片芽苗，将芽苗转移到培养基B上，一个月左右分化从芽，待试管苗长到3cm左右，将丛生状的试管苗转移至培养基C中，一周后将经过生根诱导的丛生芽苗移栽到装有基质的黑色塑料钵中，浇透定根水，并用75%的遮阳网遮荫，相对湿度保持85‑90%，白天温度为 20‑25 ℃，夜晚温度为15‑18 ℃，每隔7 d浇1次水，25 d后用0. 5%的复合肥叶面施肥，10‑15 d定期喷洒70%代森锌可湿性粉剂800倍液，防止叶斑病和灰霉病危害，生长两个月后植物生物量可达到20‑40g；步骤2、固体培养基D的制作：固体培养基D的组分为土豆过滤液：蔗糖：琼脂=1000ml:20g:20g，土豆过滤液的制作方法为：将200 g已去皮的土豆切成薄片，放到1200 mL去离子水中煮沸30 min，用纱布过滤至1000 mL量筒中，用蒸馏水补足体积至1000 mL；步骤3、黑曲霉的培养：用接种环沾取黑曲霉孢子，在固体培养基上划线接种，将平板倒置在25℃恒温培养箱中，每天观察菌体生长情况，培养时间为3‑4 d；步骤4、黑曲霉孢子悬液的制备：在超净工作台中，用湿棉签沾取平板上的黑曲霉孢子至无菌水中，并用无菌水将其稀释为OD600=0.5的黑曲霉孢子悬液；步骤5、合果芋‑黑曲霉共生修复体系的建立：调整铀污染水体的pH至6‑7之间，按照每升铀污染水体种植20‑40 g合果芋，采用有机高分子材料制作浮岛固定合果芋，按黑曲霉孢子悬液0.5‑2mL：铀污染水体1L的比例注入黑曲霉孢子悬液，形成合果芋‑黑曲霉共生修复体系，修复时间为37 d，在不同的时间段检测含铀废水中的铀含量变化，37 d后将合果芋打捞上来；步骤6、后续处理：将打捞上来的合果芋进行干燥、粉碎、焚烧，再用浸出方法回收铀。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁德馨，王永东，李广悦，何家东，孙静，邓钦文，胡南，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。