一种铊氧化菌、微生物菌剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种铊氧化菌、微生物菌剂及其应用，所述铊氧化菌为屎肠球菌(Enterococcus faecium)TlOx

【技术实现步骤摘要】
一种铊氧化菌、微生物菌剂及其应用


[0001]本专利技术涉及环境微生物领域，尤其涉及一种铊氧化菌、微生物菌剂及其应用。

技术介绍

[0002]铊(Tl)是一种毒性很高的重金属，污染已经引起了全世界的广泛关注。水体中主要以Tl(I)和Tl(III)两种形式存在。其中Tl(I)占据主导地位，作为水环境中的优势价态，迁移率远高于Tl(III)，比Tl(III)更加难以去除。在水溶液中Tl(I)主要以游离离子态存在，由于离子半径与K
+
相近，生物分子无法识别、区分，因此Tl(I)可以轻易进入生物体内并对神经系统造成不可逆损害。同时，具有较强的累积性。Tl(I)/Tl(III)的标准氧化还原电位为1.28V，因此只有在较强的氧化剂作用下才会发生氧化还原反应生成Tl(III)。不同的是，Tl(III)在水溶液中能够形成稳定的络合物，碱性条件下也会生成氢氧化物沉淀，其K
sp
＝10
‑
45.2
水解能力极强，pH>1时即可强烈水解。Tl(III)的水解常数为0.7，水解性强于大多数金属，水解后产生棕褐色沉淀。因此，将占据主导性且迁移性强的Tl(I)氧化为迁移率低、易沉淀的Tl(III)是铊污染处理中的一种常见方法。
[0003]目前来说，铊氧化技术主要有化学氧化和电化学氧化两种方法。常用的氧化剂有KMnO4、芬顿试剂、HClO等常见的氧化剂。化学方法虽然效果迅速，但多用于废、污水处理。对部分天然水体的修复，仍存在一定的二次污染隐患，同时会改变水体性质，不利于天然水体的恢复。而电化学修复法，在水体治理过程中，增加了工程成本，经济性较差。
[0004]因此，需要考虑更加经济、绿色的生物氧化铊技术，作为水体除铊的关键环节。而由于铊剧毒的特性，微生物对其耐受性不高，更难以达到优良的氧化效果。
[0005]鉴于此情况，有必要筛选一株兼具高耐铊性和高效铊氧化性的菌，添补当前的技术空缺。以解决目前铊氧化技术存在的微生物的耐受性低、氧化效果差、处理成本高、二次污染等缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的是提供一种铊氧化菌、微生物菌剂及其应用，旨在解决现有技术中微生物的耐受性低、氧化效果差、处理成本高、二次污染的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种铊氧化菌，所述铊氧化菌为屎肠球菌(Enterococcus faecium)TlOx
‑
1，拉丁文分类命名为Enterococcus faecium，已保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏日期为2022年01月10日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC No.24277。
[0008]本专利技术中的所述屎肠球菌(Enterococcus faecium)TlOx
‑
1采集于湖南省内某铅锌冶炼场地，然后经过一系列的筛选和分离操作得到。经鉴定，其16S rRNA基因序列与Enterococcus faecium 16S rRNA有99％的相似性，命名为TlOx
‑
1。所述屎肠球菌(Enterococcus faecium)TlOx
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1为革兰氏阳性菌，其菌落呈灰白色不透明圆形。
[0009]所述屎肠球菌(Enterococcus faecium)TlOx
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1的筛选和分离操作包括：
[0010]步骤1，配制LB液体培养基，高温灭菌后加入TlNO3，得含铊液体培养基；将水土混合物(含采集的微生物样本)静置后，取1ml上清液加入配制好的含铊液体培养基中培养。
[0011]步骤2，在30℃180rpm恒温摇床振荡的条件下培养48h后，用ABTS指示剂检验是否产生了三价铊。
[0012]步骤3，对使指示剂变色的培养基进行进一步含铊固体培养基筛选分离，直至分离出纯铊氧化菌，然后将铊氧化菌甘油斜面保藏于
‑
80℃冰箱。
[0013]本专利技术还提供了一种用于除铊的微生物菌剂，包括如上述任意一项所述的铊氧化菌。
[0014]本专利技术还提供了一种如上述任意一项所述的微生物菌剂去除水体中铊的应用。
[0015]需了解的是，在较高的一价铊含量下，所述微生物菌剂中的所述铊氧化菌可将一价铊氧化成三价铊，形成氧化铊沉淀，从而应用于水体除铊。具体可以参照具体实施方式的实施例进行理解，例如：本专利技术通过改变培养条件下初始一价铊含量，检测了所述铊氧化菌的适用性范围和耐受性范围。
[0016]本专利技术还提供一种含铊水体的处理方法，包括：将如上述任意一项所述的微生物菌剂混入含铊水体中，以将含铊水体中的一价铊氧化成三价铊。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0018]本专利技术提供了一种铊氧化菌，所述铊氧化菌不仅对一价铊的氧化性较强；而且在不同一价铊浓度下的适应性也较强。所述铊氧化菌可以用于生成铊氧化物，从而有利于铊的去除；该去除方式操作简单，价格低廉，环境友好。
[0019]并且，本专利技术所筛选的铊氧化菌是屎肠球菌属首次发现具有铊氧化能力的一株菌，由于该菌耐铊性较强，环境适应性好，因而具有极高的研究价值；此外，本专利技术所筛选的铊氧化菌在自然界中广泛存在，培育简单，有利于除铊领域的应用。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0021]图1为实施例1中铊氧化菌的菌落形态图；
[0022]图2为实施例2中铊氧化菌的系统发育分析树；
[0023]图3为实施例3中铊氧化菌对1mmol/L铊的去除效率图；
[0024]图4为实施例3中铊氧化菌液体培养基(上清液)中三价铊的浓度变化图；
[0025]图5为实施例4中不同一价铊含量下的铊氧化菌的活性图；
[0026]图6为实施例4中不同一价铊含量下的铊氧化菌去除铊的效率图；
[0027]图7为实施例5中铊氧化菌的扫描电镜图；
[0028]图8为实施例5中铊氧化菌菌液中沉淀物的铊XPS图。
[0029]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]需要说明，本专利技术各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铊氧化菌，其特征在于，所述铊氧化菌为屎肠球菌(Enterococcus faecium)TlOx
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1，拉丁文分类命名为Enterococcus faecium，已保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏日期为2022年01月10日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖骐，涂光远，杨志辉，杨卫春，林璋，孙竹梅，唐崇俭，唐溪，李青竹，王海鹰，颜旭，赵飞平，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：