纤维微菌GTM1在铬污染土壤修复中的应用制造技术

本发明专利技术公开了纤维微菌GTM1在铬污染土壤修复中的应用，所述纤维微菌GTM1为Cellulosimicrobium sp.GTM1。本发明专利技术提供的纤维微菌GTM1对六价铬具有还原作用，将其用于铬污染土壤的修复，在24h内六价铬浓度由100mg/Kg土壤降低到7mg/Kg土壤，还原率为93％，而且在72h内六价铬浓度由100mg/Kg土壤降低到0mg/Kg土壤，还原率可以达到100％。因此，本发明专利技术的纤维微菌GTM1能够将铬污染土壤中的Cr(VI)快速高效还原为Cr(Ⅲ)，降低铬的毒性及迁移性，实现铬污染土壤的修复。

Application of fibrillary microorganism GTM1 in remediation of chromium-contaminated soil

The invention discloses the application of fibrillary microorganism GTM1 in the remediation of chromium-contaminated soil. The fibrillary microorganism GTM1 is Cellulosimicrobium sp.GTM1. The fibrillary microorganism GTM1 provided by the invention has reduction effect on hexavalent chromium, and can be used to repair chromium-contaminated soil. The concentration of hexavalent chromium can be reduced from 100 mg/kg soil to 7 mg/kg soil within 24 hours, the reduction rate is 93%, and the concentration of hexavalent chromium can be reduced from 100 mg/kg soil to 0 mg/kg soil within 72 hours, and the reduction rate can reach 100%. Therefore, the fibrillary microorganism GTM1 of the invention can rapidly and efficiently reduce the Cr (VI) in chromium-contaminated soil to Cr (III), reduce the toxicity and migration of chromium, and realize the restoration of chromium-contaminated soil.

【技术实现步骤摘要】
纤维微菌GTM1在铬污染土壤修复中的应用
本专利技术涉及环境微生物修复
，具体涉及一种纤维微菌GTM1在铬污染土壤修复中的应用，该纤维微菌GTM1在纯培养和环境土壤中可以将Cr(VI)快速高效还原为Cr(Ⅲ)，降低铬的毒性及迁移性，实现铬污染土壤的修复。
技术介绍
随全球经济的快速发展，重金属污染问题已经成为越来越重要的环境议题之一。铬盐系列产品是化工-轻工-高级合金材料的重要基础原料，广泛应用于鞣革、电镀、合金、颜料、印染、胶印及农业上，我国每年的铬盐产量已经超过16万吨，而铬渣排放量却在35～42万吨，其含有的Cr(VI)约在3500吨。Cr(VI)可穿过原核和真核细胞膜，造成氧化性细胞损伤，引起致畸、致癌等病变具有很强的毒性。目前我国已有许多地方相继报道土壤及水体因Cr(VI)污染而导致人体健康受到危害的事件，因此对铬污染环境的治理变得日益重要。故如何将其还原为低毒性、低迁移性的Cr(Ⅲ)应予以重视。目前已知的将Cr(VI)转化为Cr(Ⅲ)的方法主要有物理法、化学法和生物法，但物理法、化学法存在成本高、工艺复杂、容易产生二次污染等缺点，因此需要研究先进的铬污染土壤修复技术。近年来，采用细菌处理Cr(VI)的生物修复方法引起了人们的注意。微生物修复技术是利用微生物自身特点，通过吸附、固定、转化、分解和氧化还原机理来达到污染物治理目的，由于其成本低廉，操作简便，而且不会带来二次污染等众多优点而备受关注。然而现有的这些微生物或Cr(VI)抗性较小，或Cr(VI)还原能力低，或还原所需时间较长，离高效修复高浓度铬污染土壤的治理应用还有一定距离。专利技术内容有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一株对高浓度Cr(VI)具有还原作用的纤维微菌GTM1菌株，将纤维微菌GTM1菌株应用于铬污染土壤中，能够降低土壤中铬的毒性。本专利技术的纤维微菌GTM1菌株为Cellulosimicrobiumsp.GTM1菌株，生物学特性为：革兰氏染色显阳性，不具有运动性。在固体培养基平板上呈现直径1.4～4.0mm，圆形，透明，水滴状，圆形脐状凸起，表面光滑湿润，边缘整齐的菌落形态，如图2所示。在扫描电镜下观察结果如图3所示，图像显示Cellulosimicrobiumsp.GTM1细胞呈短杆状，表面光滑平整，细胞长约2～3μm，宽0.5～1μm。本专利技术的Cellulosimicrobiumsp.GTM1保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地点为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏登记入册的编号为CGMCCNo.12346，保藏日期为2016年4月15日。本专利技术提供的纤维微菌GTM1对高浓度含铬废水(1000mg/L六价铬)具有较强的还原能力，在24h内由1000mg/L降低到140mg/L，还原率为86％。本专利技术提供的纤维微菌GTM1对六价铬具有还原作用，将其用于铬污染水体的修复，可以促进可利用铬向难利用铬的转化，降低铬的毒性。本专利技术的细菌Cellulosimicrobiumsp.GTM1在铬污染土壤中的修复方案参见图1所示的技术流程，先将Cellulosimicrobiumsp.GTM1菌株进行活化与扩大培养，然后将活化后的菌种接种到液体培养基中进行扩大培养，将菌悬液接种到含有Cr(VI)/的土壤中，并且每隔24h用比色法测定土壤中Cr(VI)含量。具体步骤为：采用加入外源重铬酸钾(K2Cr2O7)的方法来模拟土壤中的Cr(VI)污染，每Kg土中Cr(VI)的含量为100mg。通过设置空白对照、培养基对照、实验组3个不同处理来研究微生物的修复效果(每组9个重复)。将菌种接种于1L的LB培养基中(30℃，150rpm)摇床培养48h，调整菌液的OD600的值为1.0，然后将菌液以1/1(v/v)接种量接种于预先准备的铬污染土壤中(不加菌的空白对照及培养基对照处理中只加入相应比例的无菌水及LB培养基)，摇床培养(30℃，150rpm)。于24h、48h、72h分别在各个实验处理中取三个样品对土壤中剩余的Cr(VI)浓度进行测定，最终确定出细菌Cellulosimicrobiumsp.GTM1对铬污染的土壤具有最明显的修复效果。试验结果表明，本专利技术的Cellulosimicrobiumsp.GTM1菌株对铬污染土壤具有较强的还原能力，在24h内六价铬浓度由100mg/Kg土壤降低到7mg/Kg土壤，还原率为93％，而且在72h内六价铬浓度由100mg/Kg土壤降低到0mg/Kg土壤，还原率可以达到100％。因此，本专利技术提供的Cellulosimicrobiumsp.GTM1菌株在纯培养和环境土壤中可以将Cr(VI)快速高效还原为Cr(Ⅲ)，降低铬的毒性及迁移性，实现铬污染土壤的修复。所述纤维微菌GTM1能够将铬污染土壤中的Cr(VI)快速高效还原为Cr(Ⅲ)，降低铬的毒性及迁移性，实现铬污染土壤的修复。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的纤维微菌GTM1对六价铬具有还原作用，将其用于铬污染土壤的修复，在24h内六价铬浓度由100mg/Kg土壤降低到7mg/Kg土壤，还原率为93％，而且在72h内六价铬浓度由100mg/Kg土壤降低到0mg/Kg土壤，还原率可以达到100％。附图说明附图是结合具体的工艺实施方式，详细的说明了工艺走向。图1是本专利技术的Cellulosimicrobiumsp.GTM1应用于铬污染水体中修复的流程图；图2是本专利技术的Cellulosimicrobiumsp.GTM1在含铬(K2Cr2O7＝1000mg/L)培养基上的菌落形态；图3是本专利技术的Cellulosimicrobiumsp.GTM1在扫描电镜下的菌体形态；图4是本专利技术的Cellulosimicrobiumsp.GTM1作用下土壤中Cr(VI)的浓度随时间变化图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。实施例1：Cellulosimicrobiumsp.GTM1菌株对铬污染土壤(100mgCr(VI)/(Kgsoil)中Cr(VI)的还原实验本实施例的细菌Cellulosimicrobiumsp.GTM1在铬污染土壤中的修复方案参见图1所示的技术流程，先将Cellulosimicrobiumsp.GTM1菌株进行活化与扩大培养，然后将活化后的菌种接种到液体培养基中进行扩大培养，将菌悬液接种到含有Cr(VI)/的土壤中，并且每隔24h用比色法测定土壤中Cr(VI)含量。具体步骤如下：将Cellulosimicrobiumsp.GTM1菌株接入200mLLB培养液中(LB配方：胰蛋白胨10g/L；酵母提取物5g/L；氯化钠10g/L；pH＝8.0；121℃灭菌20min)，经过夜活化后，按1/100(v/v)接种量分别转接至500mL新鲜灭菌LB培养基中，30℃，150rpm摇床培养至OD600浓度为1，实验组按照1/1(v/v)的接种量将菌悬液分别转接至10g含有100mgCr(VI)/(Kgsoil)的土壤中，空白对照及培养基对照组分别加入等量的超纯水和培养基，每隔24h取样，共3d。最终确定出细菌Cellulosi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纤维微菌GTM1在铬污染土壤修复中的应用，其特征在于，所述纤维微菌GTM1为Cellulosimicrobium sp.GTM1。

【技术特征摘要】
1.纤维微菌GTM1在铬污染土壤修复中的应用，其特征在于，所述纤维微菌GTM1为Cellulosimicrobiumsp.GTM1。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄正，
申请(专利权)人：庄正，
类型：发明
国别省市：北京,11